CN204303963U - 用于行波管的无缝型软波导 - Google Patents
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Abstract
一种用于行波管的无缝型软波导，其特征在于包括圆软波导管（1）、阳法兰盘（2）、阴法兰盘（3），所述圆软波导管（1）的两端分别焊接有阳法兰盘（2）和阴法兰盘（3），所述圆软波导管（1）是一个薄壁带波纹的黄铜管，其内表面波纹和圆软波导管中径设有满足特定函数条件关系的结构。本实用新型结构简单，加工成本低，采用无缝光壁管制作波纹管，解决了波纹管表面电阻小、高功率传输的热损耗及电参数与机械参数的相互统一的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波传输技术领域，尤其是一种用于行波管的无缝型软波导。
背景技术
真空电子器件具有高功率、高效率等显著的优点，在电子科技领域如通讯、雷达、制导、电子对抗、微波加热、加速器、受控热核聚变等大科学装置上有着重要的应用。行波管是一种微波电真空功率器件，是靠连续调制电子注的速度来实现放大功能的微波电真空器件，行波管同时具有带宽宽和高增益等特性，主要应用在微波信号系统起到末级放大作用，在军事和民用等领域得到广泛应用。生产应用中，为满足对行波管的宽频带、小型化、高可靠、适度弯曲等需求，需要对行波管的慢波结构部分进一步进行设计。
生产中需要一种满足 49.5mm尺寸外形、只需传输TE11和TM01两种模式、传输功率≥5GW条件的波导产品。理论分析表明，在49.5mm尺寸下，将会有：TE11、TM01、TE21、TE01、TM21共计五个模式具备传播条件。如何既保证TE11和TM01两种模式的有效传输，同时又要对其它模式进行合理抑制，是本专利申请需要解决技术难题。
发明内容
本实用新型要解决的问题在于提供一种用于行波管的无缝型软波导，其传输功率高，可靠性好。
本实用新型采用如下技术方案：包括圆软波导管、阳法兰盘、阴法兰盘，所述圆软波导管的两端分别焊接有阳法兰盘和阴法兰盘，所述圆软波导管是一个薄壁带波纹的黄铜管，其内表面波纹特征符合正弦函数关系：；所述圆软波导管的轴线为u轴，纵向为v轴，圆软波导管的中径满足如下关系：，其中为黄铜管的直径。
其原理是：由于传输功率高达5GW，如果采用铜带焊接而成的波纹波导或互锁型波纹波导，都会因表面较大的电流使其产生巨大的微波损耗，造成能量的巨大浪费。因此只能选用无缝光壁管制做成波纹管，通过内壁加工波纹，一方面实现微波信号的慢波传输，满足电子能量的交换过程，另一方面通过合理的纹深结构带来适度的弯曲效应。
本发明横向波纹方程为：，所述圆软波导管的轴线为u轴，纵向为v轴，圆软波导管的中径满足如下关系： ，其中为黄铜管的直径。波纹管的纵向波纹为环状式，正因为如此，其机械加工成形时，采用波纹内模，装入无缝光壁管并固定，在车床上用刀架上的滚轮滚压成形。这就极大地降低了成本，把产品的结构特点和设备运动特点相统一。
本实用新型具有如下优点：
1、其结构简单，加工成本低。波纹管设计成环状式，由滚轮替代车刀滚压成形，降低了成本，简单化了设计；
2、由于是高功率传输，采用无缝薄壁管，解决了波纹管表面电阻小，高功率的热损耗问题；
3、圆软波导管的中径与无缝光壁管内径采用相同尺寸，较好地实现了驻波匹配。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
图2是一种实施例的圆软波导管内表面函数关系图。
图3是一种实施例的圆软波导管中径函数关系图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本实用新型一种实施例包括圆软波导管1、阳法兰盘2、阴法兰盘3，所述圆软波导管1的两端分别焊接有阳法兰盘2和阴法兰盘3，所述圆软波导管1是一个薄壁带波纹的黄铜管，其内表面波纹特征符合正弦函数关系：；所述圆软波导管1的轴线为u轴，纵向为v轴，圆软波导管1的中径满足如下关系： ，其中为黄铜管的直径。
其原理是：选用无缝光壁管制做成波纹管，通过内壁加工波纹，一方面实现微波信号的慢波传输，满足电子能量的交换过程，另一方面通过合理的纹深结构带来适度的弯曲效应。
本发明横向波纹方程为：，一种优化结构是：纹深为1.2mm，周期为4mm。由于黄铜管壁厚较薄，考虑其材料的可加工型及自身特性，并经过反复试验，优选设定为纹深1.2mm，周期为4mm。这样将弯曲性能与电参数进行优化选择，实现了电参数与机械参数的相互统一。
圆软波导管1的中径与无缝光壁管内径采用相同尺寸，圆软波导管1的中径满足如下关系： ，其中为黄铜管的直径。波纹管的纵向波纹为环状式，正因为如此，其机械加工成形时，采用波纹内模，装入无缝光壁管并固定，在车床上用刀架上的滚轮滚压成形。这就极大地降低了成本，把产品的结构特点和设备运动特点相统一。
本实用新型不局限于上述实施例的具体结构，其它同类结构的等效变换均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种用于行波管的无缝型软波导，其特征在于包括圆软波导管（1）、阳法兰盘（2）、阴法兰盘（3），所述圆软波导管（1）的两端分别焊接有阳法兰盘（2）和阴法兰盘（3），所述圆软波导管（1）是一个薄壁带波纹的黄铜管，其内表面波纹特征符合正弦函数关系： ；所述圆软波导管（1）的轴线为u轴，纵向为v轴，圆软波导管（1）的中径满足如下关系：，其中为黄铜管的直径。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106298406A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 相对论返波振荡器中慢波结构的加工方法及加工用刀具 |
| CN106785301A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-05-31 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种抗振型软波导组件的制作方法 |
| CN113036378A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-25 | 电子科技大学 | 一种高功率容量的圆形过模软波导及其设计方法 |
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2014
- 2014-12-29 CN CN201420864457.2U patent/CN204303963U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN106785301B (zh) * | 2017-01-12 | 2019-04-23 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种抗振型软波导组件的制作方法 |
| CN113036378A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-25 | 电子科技大学 | 一种高功率容量的圆形过模软波导及其设计方法 |
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