CN107088726B - 一种用于行波管慢波焊接测试的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于行波管慢波焊接测试的方法，包括夹具底座，所述夹具底座上沿着轴线方向设置有通槽，所述夹具底座的端面上设置有测试假窗，所述夹具底座上的侧面上设置有紧固螺纹孔；所述通槽内设置有用于焊接的一组慢波结构零件，所述慢波结构零件上设置有输入口和输出口，所述输出口或输入口与假窗位置对应，且在所述假窗内设置有用于阻挡输出口或输入口的挡块。本发明提供的用于行波管慢波焊接测试一体化夹具，兼顾了焊接和测试功能于一体，实现了焊接时慢波结构零件的同轴度要求，还能够在不拆卸焊接夹具的情况下，同时完成驻波比特性的测试，节约了装配时间，提高了测试精度，降低了慢波结构零件焊接的风险，提高了成品率。

Description

一种用于行波管慢波焊接测试的方法
技术领域
本发明涉及微波电真空器件技术领域，具体涉及到一种用于行波管慢波焊接测试的方法。
背景技术
行波管是一种将输入的微波信号进行放大的电真空器件，具有大功率、宽带宽和高增益的特点，已广泛用于电子对抗、雷达系统和高速无线通讯领域。折叠波导行波管由于其高频结构具有全金属结构、竞争模式较少、功率容量大等特点，已成为100GHz以上频段具有应用前景的微电真空器件之一，因此太赫兹折叠波导行波管已获得了广泛的关注与研究，已经在高分辨率太赫兹雷达、远距离高速通信和空间探测等领域显示了巨大的应用潜力。
太赫兹折叠波导行波管这种高增益放大器件，由于功率和带宽的性能要求，对慢波结构的冷测参数要求较也相对较高，要保证在较宽的频率范围内有较小的反射系数S11，和相对一致的S21参数，来保证太赫兹折叠波导行波管的慢波特性的一致。而太赫兹折叠波导行波管的慢波结构的慢波尺寸较小轴对称性要求较高，且在进行慢波结构装配时存在一定量的装配误差，该误差的影响对慢波结构的性能参数有较大的影响。前期进行慢波结构冷测之后，需要从测试夹具中拆除出来，装配到焊接夹具当中进行焊接工作，而折叠波导慢波结构在焊接成型后，由于装配误差等原因，易出现慢波结构的冷测参数达不到要求，这样的慢波结构便不可再进行调试只能作报废处理，造成材料、经济、时间的损失较大。因此我们希望能够在进行焊接之前对慢波结构进行挑选，并保持慢波零件不拆卸、相对位置不移动的条件下，进行后续的焊接工作，提高慢波结构的焊接成品率。因此需要一种慢波焊接测试一体化夹具来保证慢波参数的一致性和可靠性，解决分离式夹具带来的手工装配不稳定影响，提高慢波结构的成品率。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于行波管慢波焊接测试的方法，解决上述的技术问题，并取得相应的技术效果。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于行波管慢波焊接测试的方法，包括以下步骤：
步骤一、用于紧固慢波结构零件的慢波夹具底座水平放置在工作台上，将慢波结构零件A和慢波结构零件B合并放入慢波夹具底座当中；
步骤二、使用顶针将慢波结构零件推入，并通过顶针使慢波结构零件A和慢波结构零件B保证慢波零件对齐，同时使输入输出口均在底座的缺口位置，在此同时用紧固螺钉将慢波结构零件完全紧固在慢波夹具底座当中；
步骤三、使用具有波导传输通道的测试假窗的测试假窗连接慢波结构零件端插入慢波结构零件输入口和慢波结构零件输出口；
步骤四、在将具有波导传输通道的测试假窗的测试假窗法兰端与矢量网络分析仪进行连接，对慢波结构零件的电参数进行测试，通过矢量网络分析仪所测试传输参数S11和S21的结果来判断慢波结构零件的性能参数；
步骤五、当慢波结构零件电参数满足要求时，将具有波导传输通道的测试假窗从慢波结构零件输入口和慢波结构零件输出口上取下，在慢波结构零件输入口和慢波结构零件输出口位置放置上挡块；
步骤六、对慢波结构零件进行电子束焊接；
步骤七、从慢波夹具底座中取出慢波结构零件，再将慢波结构的另一条缝隙朝上，进行装夹重复步骤一、步骤二和步骤六；
步骤八、从慢波夹具底座中取出电子束焊接好后的慢波结构零件。
在步骤四中，当测试的传输参数S11和S21参数满足设计要求时，表明该慢波结构零件满足要求可以进行下一步的焊接工作；当测试的传输参数S11和S21参数不满足设计要求时，取出慢波结构零件通过重复步骤一到步骤三的多次试装来进行比对测试结果，重复测试判断步骤。
在上述技术方案中，如果多次测量均不满足要求时，可以判定该慢波结构零件不满足设计要求，进行报废处理。
在上述技术方案中，夹具包括夹具底座，所述夹具底座上沿着轴线方向设置有通槽，所述夹具底座上与通槽平行的一个端面上设置有测试假窗，所述测试假窗与通槽连通；所述夹具底座上与通槽平行且与设置有测试假窗的端面相邻的侧面上设置有紧固螺纹孔；所述通槽内设置有用于焊接的一组慢波结构零件，所述慢波结构零件上设置有输入口和输出口，所述输出口或输入口与测试假窗位置对应，且在所述测试假窗内设置有用于阻挡输出口或输入口的挡块。
在上述技术方案中，所述一组慢波结构零件包括两个对称的慢波结构零件，其一组慢波结构零件外形为圆柱形。
在上述技术方案中，用于放置一组慢波结构零件的通槽为圆柱形。
在上述技术方案中，所述通槽上沿着通槽轴线方向上设置有应力剪切口。
在上述技术方案中，所述夹具底座的侧面上设置有若干个紧固螺纹孔，每一个螺纹孔内设置有紧固螺钉。
在上述技术方案中，所述若干个紧固螺纹孔并列设置，且并列后与慢波结构零件的轴线平行。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的用于行波管慢波焊接测试一体化夹具，兼顾了焊接和测试功能于一体，实现了焊接时慢波结构零件的同轴度要求，还能够在不拆卸焊接夹具的情况下，同时完成驻波比特性的测试，节约了装配时间，提高了测试精度，降低了慢波结构零件焊接的风险，提高了慢波结构零件的成品率。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明测试慢波结构零件时的装配结构简图；
图2为本发明所述慢波夹具底座的端面结构示意图；
图3为本发明焊接慢波结构零件时的装配结构示意图；
图4为本发明所述慢波结构零件示意图；
图中：1-慢波夹具底座；2-顶针；3-具有波导传输通道的测试假窗；4-挡块；5-慢波结构零件A；6-慢波结构零件B；7-慢波结构零件输入口；8-慢波结构零件输出口；9-紧固螺钉；10-测试假窗连接慢波结构零件端；11-测试假窗法兰端。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
如图1至图4所示，一种用于行波管慢波焊接测试的方法，包括：慢波夹具底座，其上设置有用于保证慢波结构同轴度的圆柱形孔，并配备了用于紧固慢波结构零件的螺钉；顶针，用于保证慢波结构零件端面的平行度；具有波导传输通道的测试假窗，其与慢波零件连接后可以用于慢波结构冷测；挡块，用于慢波结构焊接时遮挡输入输出口部；其中所述慢波结构零件夹持于慢波夹具底座中，用顶针来调节慢波结构零件的输入输出口位置正好在底座的开口部，同时用顶针保证慢波结构零件端部及输入输出口对齐，在顶针对齐慢波结构零件的同时紧固底座上的螺钉，将慢波结构零件完全固定于底座当中以实现慢波结构零件在焊接前后的测试位置不变，以保证驻波特性不变。所述慢波夹具底座上设置有圆柱形通槽，行波管慢波结构零件放置入圆柱形通槽内部，以保证慢波结构零件的同轴度。所述顶针与底座的圆柱形通槽为滑配，能有效保证慢波结构零件的端面平行度，同时通过底座上的五个螺钉对慢波结构零件进行紧固操作，保证零件在进行测试和焊接过程中不会存在位移量；所述慢波结构零件的输入输出口通过测试假窗及其法兰结构可与网络分析仪的波导信号输出端和接收端连接；所述挡块在完成慢波结构零件测试达到要求移除测试假窗以后，用于遮挡慢波结构零件的输入输出口位置，以防止在电子束焊接时，电子束对慢波结构零件的输入输出口造成损伤。
利用上述的用于行波管慢波焊接测试一体化夹具进行测试的方法，包括以下步骤：
步骤一、用于紧固慢波结构零件的慢波夹具底座水平放置在工作台上，将慢波结构零件A和慢波结构零件B合并放入慢波夹具底座当中；
步骤二、使用顶针将慢波结构零件推入，并通过顶针使慢波结构零件A和慢波结构零件B相对齐，同时使输入输出口均在底座的缺口位置，在此同时用紧固螺钉将慢波零件结构完全紧固在慢波夹具底座1当中；
步骤三、使用具有波导传输通道的测试假窗的测试假窗连接慢波结构零件端插入慢波结构零件输入口和慢波结构零件输出口；
步骤四、在将具有波导传输通道的测试假窗的测试假窗法兰端与矢量网络分析仪进行连接，对慢波结构零件的电参数进行测试，通过矢量网络分析仪所测试传输参数S11和S21的结果来判断慢波结构零件的性能参数。当测试的传输参数S11和S21参数满足设计要求时，表明该慢波结构零件满足要求可以进行下一步的焊接工作；当测试的传输参数S11和S21参数不满足设计要求时，取出慢波结构零件通过重复步骤一到步骤三的多次试装来进行比对测试结果，重复测试判断步骤。当多次测量均不满足要求时，可以判定该慢波结构零件不满足设计要求，进行报废处理。
步骤五、当慢波结构零件电参数满足要求时，将具有波导传输通道的测试假窗从慢波上取下，在慢波结构零件输入口和慢波结构零件输出口位置放置上挡块；
步骤六、对慢波结构零件进行电子束焊接；
步骤七、从慢波夹具底座中取出慢波结构零件，再将慢波结构零件的另一条缝隙朝上，进行装夹重复步骤一、步骤二和步骤六；
步骤八、从慢波夹具底座中取出电子束焊接好后的慢波结构零件。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种用于行波管慢波焊接测试的方法，其特征在于：包括夹具底座，所述夹具底座上沿着轴线方向设置有通槽，所述夹具底座上与通槽平行的一个端面上设置有测试假窗，所述测试假窗与通槽连通；所述夹具底座上与通槽平行且与设置有测试假窗的端面相邻的侧面上设置有若干个紧固螺纹孔；所述紧固螺纹孔内布置有紧固螺钉；所述测试假窗与夹具底座的缺口相对应；
还包括有顶针，所述顶针与夹具底座的通槽滑动配合；
所述测试方法的具体步骤为：
步骤一、用于紧固慢波结构零件的慢波夹具底座水平放置在工作台上，将慢波结构零件A和慢波结构零件B合并放入慢波夹具底座当中；
步骤二、使用顶针将慢波结构零件推入，并通过顶针使慢波结构零件A和慢波结构零件B相对齐，同时使输入输出口均在底座的缺口位置，在此同时用紧固螺钉将慢波结构零件完全紧固在慢波夹具底座当中；
步骤三、使用具有波导传输通道的测试假窗的测试假窗连接慢波零件端插入慢波结构零件输入口和慢波结构零件输出口；
步骤四、在将具有波导传输通道的测试假窗的假窗法兰端与矢量网络分析仪进行连接，对慢波结构零件的电参数进行测试，通过矢量网络分析仪所测试传输参数的结果来判断慢波结构零件的性能参数；
步骤五、当慢波结构零件电参数满足要求时，将具有波导传输通道的测试假窗从慢波结构零件输入口和慢波结构零件输出口上取下，在慢波结构零件输入口和慢波结构零件输出口位置放置上挡块；
步骤六、对慢波结构零件进行电子束焊接；
步骤七、从慢波夹具底座中取出慢波结构零件，再将慢波结构零件的另一条缝隙朝上，进行装夹重复步骤一、步骤二和步骤六；
步骤八、从慢波夹具底座中取出电子束焊接好后的慢波结构零件。
2.根据权利要求1所述的一种用于行波管慢波焊接测试的方法，其特征在于在步骤四中，当测试的传输参数满足设计要求时，表明该慢波结构零件满足要求可以进行下一步的焊接工作；当测试的传输参数参数不满足设计要求时，取出慢波结构零件通过重复步骤一到步骤三的多次试装来进行比对测试结果，重复测试判断步骤。
3.根据权利要求2所述的一种用于行波管慢波焊接测试的方法，其特征在于如果多次测量均不满足要求时，可以判定该慢波结构零件不满足设计要求，进行报废处理。
4.根据权利要求1所述的一种用于行波管慢波焊接测试的方法，其特征在于所述通槽上沿着通槽轴线方向上设置有应力剪切口。
5.根据权利要求1所述的一种用于行波管慢波焊接测试的方法，其特征在于所述若干个紧固螺纹孔并列设置，且并列后与慢波结构零件的轴线平行。
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