專利名稱：展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路帶寬的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波電真空器件技術(shù)領(lǐng)域，是一種展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路
帶寬的裝置。
背景技術(shù)：
為了擴(kuò)展多注速調(diào)管的帶寬，可采用工作在重疊模的雙間隙耦合腔作為輸出電路，其帶寬為單間隙輸出腔的2. 5 3倍。對(duì)于重疊模雙間隙耦合腔輸出電路，其輸出腔的外觀品質(zhì)因子低，輸出腔與波導(dǎo)間的耦合口尺寸大，將引起間隙電場(chǎng)分布的不對(duì)稱，在多注速調(diào)管中間隙場(chǎng)分布的不對(duì)稱性特別嚴(yán)重。在低的工作頻段，由于標(biāo)準(zhǔn)傳輸波導(dǎo)的寬邊的尺寸大，將使速調(diào)管的橫向尺寸變大，導(dǎo)致聚焦線包的內(nèi)徑增加，使速調(diào)管和聚焦系統(tǒng)的體積和重量增加。此外，該電路在工作頻帶外的阻抗變化比較緩慢，阻抗_頻帶的乘積不能充分利用。進(jìn)一步展寬重疊模的雙間隙耦合腔輸出電路的帶寬，是一個(gè)新課題，對(duì)解決間隙電場(chǎng)分布的不均勻性，減小輸出波導(dǎo)和聚焦磁場(chǎng)系統(tǒng)的尺寸和重量，發(fā)展緊湊型的低頻段寬頻帶速調(diào)管，特別是多注寬帶速調(diào)管具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路帶寬的裝置，保證器
件寬頻帶、高平均功率和高效率的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)減小器件和系統(tǒng)的體積和重量。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 —種展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路帶寬的裝置，包括雙間隙耦合腔、耦合口和耦合縫；其采用管狀脊弓波導(dǎo)段，在脊弓波導(dǎo)段內(nèi)軸向設(shè)有加載金屬塊，加載金屬塊上側(cè)面固接于脊弓波導(dǎo)段內(nèi)上壁，其余三側(cè)與脊弓波導(dǎo)段內(nèi)壁有一間隙；脊弓波導(dǎo)段的上側(cè)壁有通孔，通孔內(nèi)固接一金屬電感圓栓，金屬電感圓栓位于加載金屬塊側(cè)緣與脊弓波導(dǎo)段側(cè)壁間的空隙內(nèi)，一端伸出脊弓波導(dǎo)段的上側(cè)壁，另一端抵在脊弓波導(dǎo)段的下側(cè)壁內(nèi)側(cè)；金屬電感圓栓靠近脊弓波導(dǎo)段的輸出端； 雙間隙耦合腔的第一諧振腔腔壁上開(kāi)有耦合口 ，脊弓波導(dǎo)段的一端與第一諧振腔的耦合口固接，且在第一諧振腔的徑向上延伸，另一端為輸出； 該輸出電路在1165 1335MHz的工作頻段內(nèi)，上下間隙的阻抗實(shí)部之和大于600Q，其帶寬為普通重疊模雙間隙耦合腔寬帶輸出電路帶寬的1.2 1.5倍。
所述的裝置，其所述雙間隙耦合腔的尺寸，使其2Ji模的諧振頻率為高頻端頻率1335MHz的0. 975 0. 985 ;耦合縫的尺寸，使Ji模的諧振頻率為低端頻端頻率1165MHz的1. 015 1. 025。 所述的裝置，其所述脊弓波導(dǎo)段為長(zhǎng)方管，其寬邊為標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ14寬邊165mm的0. 50 0. 60，高度為20mm ;脊弓波導(dǎo)段的加載金屬塊寬度為脊弓波導(dǎo)段寬邊的0. 5 0. 6，高度為14mm。所述的裝置，其所述耦合口的尺寸使輸出腔的外觀品質(zhì)因子為23 25。
所述的裝置，其所述金屬電感圓栓，其直徑為8 10mm，其位置距脊弓波導(dǎo)段軸心25 30mm，距耦合口為脊弓波導(dǎo)波長(zhǎng)的0. 75 0. 85。 所述的裝置，其所述固接，是焊接，是將雙間隙耦合腔與脊弓波導(dǎo)段放在氫爐中通過(guò)高溫釬焊的方法焊接，保證焊接處真空密封；再將金屬電感圓栓與上述雙間隙耦合腔和脊弓波導(dǎo)段的焊接體放在氫爐中通過(guò)高溫釬焊的方法焊接，使焊接處高頻接觸良好。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)制備和裝配工藝簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，成品體積小巧、重量輕。該方法能使該輸出電路在1165 1335MHz的工作頻段內(nèi)，上下間隙的阻抗實(shí)部之和大于600 Q ，其帶寬為普通重疊模雙間隙耦合腔寬帶輸出電路帶寬的1. 2 1. 5倍。


圖1是本發(fā)明的一種展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路帶寬的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其中 圖la是本發(fā)明的一種展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路帶寬的裝置立體剖面圖； 圖lb是圖la剖面正視 圖lc是圖lb中A-A剖面圖； 圖2是由本發(fā)明的一個(gè)L波段重疊模雙間隙耦合腔輸出電路的阻抗-頻率特性曲線。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)Dl，本發(fā)明的一種展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路帶寬的裝置，圖中脊弓波導(dǎo)段101，雙間隙耦合腔的第一諧振腔102和第二諧振腔103 ;金屬電感圓栓104 ;耦合口 105 ;耦合縫106 ;脊弓波導(dǎo)加載金屬塊107。 本發(fā)明的一種展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路帶寬的裝置，由工作在重疊模的雙間隙耦合腔、脊弓波導(dǎo)段101和金屬電感圓栓104等部分組成，上述部件的材料均為無(wú)氧銅。所述的雙間隙耦合腔與脊弓波導(dǎo)101是在氫爐中通過(guò)高溫釬焊的方法焊接，保證焊接處真空密封；所述的金屬電感圓栓104與上述雙間隙耦合腔和脊弓波導(dǎo)101的焊接體是在氫爐中通過(guò)高溫釬焊的方法焊接，保證焊接處高頻接觸良好。 本發(fā)明的主要特點(diǎn)是采用工作在重疊模的雙間隙耦合腔作為輸出腔，采用脊弓波導(dǎo)段101代替標(biāo)準(zhǔn)傳輸波導(dǎo)，雙間隙耦合腔的第一諧振腔102的腔壁上開(kāi)有耦合口 105，諧振腔102通過(guò)耦合口 105與脊弓波導(dǎo)段101耦合，在脊弓波導(dǎo)段101內(nèi)放置金屬電感圓栓104。通過(guò)選擇雙間隙耦合腔和耦合縫106的幾何尺寸、耦合口 105的大小、脊弓波導(dǎo)段101的尺寸、金屬電感圓栓104的直徑和位置，使該輸出電路在1165 1335MHz的工作頻段內(nèi)，上下間隙的阻抗實(shí)部之和大于600 Q 。
具體如下 1)對(duì)于選定的工作頻率范圍為1165 1335MHz，通過(guò)三維電磁場(chǎng)軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，初步選定雙間隙耦合腔102， 103的尺寸，使其2 Ji模的諧振頻率為高頻端頻率(1335MHz)的0. 975 0. 985 ;選擇耦合縫106的尺寸使Ji模的諧振頻率為低端頻端頻率的(1165MHz)的1. 015 1. 025。
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2)在雙間隙耦合腔的第一個(gè)諧振腔102的腔壁上開(kāi)耦合口 105，諧振腔通過(guò)耦合口與脊弓波導(dǎo)段101耦合；選擇脊弓波導(dǎo)段的寬邊為標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ14的寬邊(165mm)的0. 50 0. 60，波導(dǎo)高度為20mm，脊弓波導(dǎo)加載金屬塊107的寬度為脊弓波導(dǎo)段的寬邊的0. 5 0. 6，高度為14mm。 3)采用三維電磁場(chǎng)軟件計(jì)算帶耦合口的雙間隙諧振腔頻率，選擇耦合口 105的尺寸使輸出腔的外觀品質(zhì)因子為23 25。 4)調(diào)整雙間隙耦合腔102， 103、耦合縫106和耦合口 105的尺寸，直到諧振腔2 Ji
模的諧振頻率為高頻端頻率(1335MHz)的0. 975 0. 985， ji模的諧振頻率為低端頻端頻
率的(1165MHz)的1. 015 1. 025，輸出腔的外觀品質(zhì)因子為23 25。 5)在脊弓波導(dǎo)段內(nèi)放置金屬電感圓栓104，選擇電感圓栓104的直徑、距脊弓波導(dǎo)
中心的位置和距耦合口 105的位置，直到計(jì)算得出該輸出電路在1165 1335MHz的工作頻
段內(nèi)，上下間隙的阻抗實(shí)部之和大于600Q 。參考圖2，為L(zhǎng)波段重疊模雙間隙耦合腔輸出
電路的阻抗-頻率特性曲線。
權(quán)利要求
一種展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路帶寬的裝置，包括雙間隙耦合腔、耦合口和耦合縫；其特征在于采用管狀脊弓波導(dǎo)段，在脊弓波導(dǎo)段內(nèi)軸向設(shè)有加載金屬塊，加載金屬塊上側(cè)面固接于脊弓波導(dǎo)段內(nèi)上壁，其余三側(cè)與脊弓波導(dǎo)段內(nèi)壁有一間隙；脊弓波導(dǎo)段的上側(cè)壁有通孔，通孔內(nèi)固接一金屬電感圓栓，金屬電感圓栓位于加載金屬塊側(cè)緣與脊弓波導(dǎo)段側(cè)壁間的空隙內(nèi)，一端伸出脊弓波導(dǎo)段的上側(cè)壁，另一端抵在脊弓波導(dǎo)段的下側(cè)壁內(nèi)側(cè)；金屬電感圓栓靠近脊弓波導(dǎo)段的輸出端；雙間隙耦合腔的第一諧振腔腔壁上開(kāi)有耦合口，脊弓波導(dǎo)段的一端與第一諧振腔的耦合口固接，且在第一諧振腔的徑向上延伸，另一端為輸出；該輸出電路在1165～1335MHz的工作頻段內(nèi)，上下間隙的阻抗實(shí)部之和大于600Ω，其帶寬為普通重疊模雙間隙耦合腔寬帶輸出電路帶寬的1.2～1.5倍。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于所述雙間隙耦合腔的尺寸，使其2Ji模的諧 振頻率為高頻端頻率1335MHz的0. 975 0. 985 ;耦合縫的尺寸，使Ji模的諧振頻率為低 端頻端頻率1165MHz的1. 015 1. 025。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于所述脊弓波導(dǎo)段為長(zhǎng)方管，其寬邊為標(biāo)準(zhǔn)矩 形波導(dǎo)BJ14寬邊165mm的0. 50 0. 60，高度為20mm ;脊弓波導(dǎo)段的加載金屬塊寬度為脊 弓波導(dǎo)段寬邊的0. 5 0. 6，高度為14mm。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述耦合口的尺寸使輸出腔的外觀品質(zhì)因 子為23 25。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述金屬電感圓栓，其直徑為8 10mm，其 位置距脊弓波導(dǎo)段軸心25 30mm，距耦合口為脊弓波導(dǎo)波長(zhǎng)的0. 75 0. 85。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述固接，是焊接，是將雙間隙耦合腔與脊 弓波導(dǎo)段放在氫爐中通過(guò)高溫釬焊的方法焊接，保證焊接處真空密封；再將金屬電感圓栓 與上述雙間隙耦合腔和脊弓波導(dǎo)段的焊接體放在氫爐中通過(guò)高溫釬焊的方法焊接，使焊接 處高頻接觸良好。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路帶寬的裝置，涉及電真空器件技術(shù)，是由工作在重疊模的雙間隙耦合腔、脊弓波導(dǎo)段和金屬電感圓栓組成。選擇雙間隙耦合腔的諧振頻率、脊弓波導(dǎo)段的尺寸，脊弓波導(dǎo)段與雙間隙耦合腔間耦合口的尺寸，電感圓栓的尺寸和位置，使該輸出電路在1165～1335MHz的工作頻段內(nèi)，上下間隙的阻抗實(shí)部之和大于600Ω，其帶寬為普通重疊模雙間隙耦合腔寬帶輸出電路帶寬的1.2～1.5倍。本發(fā)明的裝置能夠展寬重疊模雙間隙耦合腔輸出電路的帶寬，縮小輸出波導(dǎo)的寬邊尺寸。該方法可推廣應(yīng)用于其它工作頻率范圍，特別適用于低工作頻段多注速調(diào)管。
文檔編號(hào)H01P5/00GK101707273SQ20091008279
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者丁耀根, 孫簡(jiǎn), 梁源, 沈斌, 王彩英 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所