CN202549776U - 行波管周期永磁聚焦结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种行波管周期永磁聚焦结构，包括极靴和磁环，位于极靴和磁环的外围设有一圈圆柱型的屏蔽筒，且屏蔽筒的轴线与极靴和磁环的轴线重合，屏蔽筒包括由两个半圆形的圆柱筒组成，两个半圆形圆柱筒的开口相对，圆柱筒上设有便于工具进入的孔。具有上述特殊结构的该种行波管周期永磁聚焦结构通过在周期永磁聚焦系统的外围增加一个铁制的磁屏蔽筒，因为铁的导磁系数为空气的40000倍，所以可以认为铁是“等磁势力”的一个磁场“整流器”，在这个整流器里磁场分布是完全均匀的，这样就会影响到周期磁场的峰值分布也趋于均匀，有了这个磁屏蔽筒以后，还可以隔离外部磁场与内部磁场之间的相互影响，改善了周期永磁聚焦系统的可靠性。

Description

行波管周期永磁聚焦结构

技术领域

本实用新型涉及行波管工装设计领域，尤其是涉及一种行波管周期永磁聚焦结构。

背景技术

行波管是一种利用高速电子注与微波信号互作用将电子注的动能转化为微波能量的功率放大器件。行波管的应用范围十分广阔，几乎所有的卫星通讯都使用行波管作为末级放大器。在大多数雷达系统中都要使用一只或若干只行波管作为产生高频发射脉冲的大功率放大器。此外，在其它设备中行波管还可以用在某些大功率放大器，如正交场放大器的激励级。

行波管的互作用是发生在慢波系统中的，电子注在穿过慢波系统时需要对其进行聚焦，否则电子注因为电子间的斥力会立即发散，无法进行互作用。周期永磁聚集，是现今最为常用的行波管磁聚焦技术。在周期永磁聚焦系统中，轴向磁场值是按照类似与余弦曲线的方式周期性的发生变化的，所以电子注在周期永磁聚焦系统中，也会发生周期性的脉动。这种周期性的脉动会导致部分电子出现散焦，被慢波系统所截获。所有被慢波截获的电子数与总的电子数的比值越小，说明这套磁聚焦系统的流通率越好。即使是设计的再好的周期永磁聚焦系统，在工作时也有5％左右的电子被截获。

导致电子在慢波系统中被截获的原因很多，其中之一是周期永磁聚焦系统轴向类似余弦分布的磁场的各个峰值大小有所差距，如说明书附图1所示的行波管周期永磁聚焦结构示意图以及说明书附图2所示的磁场分布不均匀的示意图，这在实际装管中是不可避免的。因此，就需要磁系统设计工程师将这一差别尽量减小。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种行波管周期永磁聚焦结构，其目的是减小周期永磁聚焦系统中各个余弦磁场峰值的差异，从而改善行波管的流通率。

本实用新型的技术方案是该种行波管周期永磁聚焦结构，包括极靴和磁环，位于所述的极靴和磁环的外围设有一圈圆柱型的屏蔽筒，且屏蔽筒的轴线与极靴和磁环的轴线重合。

所述的屏蔽筒包括由两个半圆形的圆柱筒组成，两个半圆形圆柱筒的开口相对。

所述的圆柱筒上设有便于工具进入的孔。

所述的圆柱筒的材料为铁，且圆柱筒点焊固定在慢波系统上。

具有上述结构的行波管周期永磁聚焦结构具有以下优点：

1.该种行波管周期永磁聚焦结构通过在周期永磁聚焦系统的外围增加一个铁制的磁屏蔽筒，因为铁的导磁系数为空气的40000倍，所以可以认为铁是“等磁势力”的一个磁场“整流器”，在这个整流器里磁场分布是完全均匀的，这样就会影响到周期磁场的峰值分布也趋于均匀，因为这些周期永磁聚焦系统的磁场峰值离磁场分布十分均匀的整流器很近。有了这个磁屏蔽筒以后，还可以隔离外部磁场与内部磁场之间的相互影响，改善了周期永磁聚焦系统的可靠性。

2.该种行波管周期永磁聚焦结构无需使用电磁元件就可以使周期永磁聚焦系统的磁场峰值分布得到改善。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1现有行波管周期永磁聚焦结构的结构示意图。

图2为磁场分布不均匀示意图。

图3为本实用新型的结构示意图。

图4为图3所示结构的A向示意图。

图5为本实用新型中圆柱筒的结构示意图。

图6为图5所示结构的A-A剖视图。

在图1-6中，1：细线；2：粗线；3：极靴；4：磁环；5：圆柱筒；6：孔。

具体实施方式

图1为现有行波管周期永磁聚焦结构的结构示意图，图2为周期永磁聚焦系统磁场峰值分布不均匀的示意图。由图1和图2所示结构结合可知，周期永磁聚焦系统结构由极靴3和磁环4组成，这种磁系统中磁场的分布就如图1中的粗线2所示。其中细线1所示的为标准均匀分布的磁场，粗线2所示的为实际分布不均匀的磁场，这些不均匀性是由多种原因造成的，也是不可避免的。

由图3-图6所示结构可知，本实用新型行波管周期永磁聚焦结构包括极靴3和磁环4，位于极靴3和磁环4的外围设有一圈圆柱型的屏蔽筒，且屏蔽筒的轴线与极靴3和磁环4的轴线重合。其中，屏蔽筒包括由两个半圆形的圆柱筒5组成，两个半圆形圆柱筒5的开口相对。圆柱筒5上设有为了调整磁系统时，方便手指和工具的进入的孔6，圆柱筒5的材料为铁，且圆柱筒5点焊固定在慢波系统上。

在某Ku波段行波管中未应用该工装之前，流通率为91％，将该工装点焊固定到慢波系统上之后，流通率达到了95.6％。经过测试发现，未加屏蔽筒前，磁场的峰值在(2160±145)Gs范围内波动，加了磁屏蔽工装后，磁场的波动范围缩小为(2160±60)Gs。

在某X波段多注行波管中未应用该工装之前，流通率为83％，将该工装点焊固定到慢波系统上之后，流通率达到了91％。经过测试发现，未加屏蔽筒前，磁场的峰值在(1540±80)Gs范围内波动，加了磁屏蔽工装后，磁场的波动范围缩小为(1540±25)Gs。

可见，该磁屏蔽工装有着明显改善磁场峰值不均匀性的效果。

Claims (4)

1.行波管周期永磁聚焦结构，包括极靴(3)和磁环(4)，其特征在于：位于所述的极靴(3)和磁环(4)的外围设有一圈圆柱型的屏蔽筒，且屏蔽筒的轴线与极靴(3)和磁环(4)的轴线重合。

2.根据权利要求1所述的行波管周期永磁聚焦结构，其特征在于：所述的屏蔽筒包括由两个半圆形的圆柱筒(5)组成，两个半圆形圆柱筒(5)的开口相对。

3.根据权利要求2所述的行波管周期永磁聚焦结构，其特征在于：所述的圆柱筒(5)上设有便于工具进入的孔(6)。

4.根据权利要求2或3所述的行波管周期永磁聚焦结构，其特征在于：所述的圆柱筒(5)的材料为铁，且圆柱筒(5)点焊固定在慢波系统上。

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