本實(shí)用新型涉及真空微波電子器件領(lǐng)域。更具體地，涉及一種行波管多級(jí)降壓收集極。

背景技術(shù)：

行波管是一類用途廣泛的電真空器件，電子槍發(fā)射高能電子注，并通過周期磁場(chǎng)產(chǎn)生匯聚。電子注在通過慢波系統(tǒng)時(shí)交出攜帶的能量，將慢波系統(tǒng)中的微波信號(hào)放大。在交出部分能量后，電子注還攜帶著大量的高能電子。為了回收這部分能量，引入降壓收集極(主要是多級(jí)降壓收集極)是行波管中提高效率的一種重要手段。

通過多級(jí)降壓收集極的多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)，使完成互作用的高能電子在降壓結(jié)構(gòu)中形成的減速電場(chǎng)中減速，降低了電子轟擊收集極表面的速度，回收高能電子注中的能量，提升了整個(gè)行波管的效率。而交出能量后的電子注，并不是以一個(gè)統(tǒng)一的能量狀態(tài)進(jìn)入收集極，而是包含有大量的離散狀態(tài)，從理論分析角度看，為了有效提升行波管的效率，降壓收集極的級(jí)數(shù)越多越好，即針對(duì)每一種能量狀態(tài)的電子注，都設(shè)置一個(gè)相應(yīng)的收集極進(jìn)行能量回收。

在實(shí)際的工程應(yīng)用中，綜合考慮行波管的體積、可靠性和配套高壓電源等實(shí)際因素，行波管主要使用三級(jí)或者四級(jí)降壓收集極。為了在有限的降壓級(jí)數(shù)下盡可能提升行波管的效率，通常在收集極末端引入與陰極等電位的電極，這樣可以使可以有效的提升行波管整管效率。

如圖1所示，以常用的四級(jí)降壓收集極為例，現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極包括沿軸向順序分布的三個(gè)前收集極和末級(jí)收集極6，前收集極包括第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3，現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極還包括絕緣陶瓷筒4和外收集極5，第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3均釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4內(nèi)側(cè)，外收集極5釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4外側(cè)，絕緣陶瓷筒4通常可為起絕緣作用的氧化鋁陶瓷筒，絕緣陶瓷筒4用于前收集極與外收集極5的絕緣。位于行波管多級(jí)降壓收集極尾部(即圖1中的右側(cè))的末級(jí)收集極6與絕緣陶瓷件7焊接，絕緣陶瓷件7與金屬連接件8焊 接，金屬連接件8再與外收集極5焊接，從而，外收集極5與末級(jí)收集極6之間的連接方式為焊接的固定連接方式，行波管多級(jí)降壓收集極裝配焊接完成后，末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置無法改變。其中絕緣陶瓷件7用于實(shí)現(xiàn)末級(jí)收集極6與外收集極5的絕緣。

如上所述，現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部電極結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置是固定無法改變的，而考慮到行波管是一種由大量零件裝配而成的集成器件，裝配過程中存在大量的人工操作環(huán)節(jié)，這就不可避免產(chǎn)生陰極發(fā)射、陰-陽極對(duì)中、慢波線路長(zhǎng)度等方面的不一致，而這些不一致因素直接影響了行波管多級(jí)降壓收集極入口電子注的能量分布狀態(tài)，造成了同一批次不同行波管之間行波管多級(jí)降壓收集極入口電子注狀態(tài)存在差異，行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率較低。但行波管多級(jí)降壓收集極的內(nèi)部收集極位置無法根據(jù)裝配焊接完成后根據(jù)測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)參數(shù)的差值進(jìn)行相應(yīng)的適度調(diào)整，造成了裝配焊接完成后的行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率不能再提升。其中，行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)包括結(jié)構(gòu)參數(shù)及與結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)等。

因此，為了提升行波管效率和性能，需要提供一種能夠提升能量回收效率的行波管多級(jí)降壓收集極。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種行波管多級(jí)降壓收集極，解決現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極無法調(diào)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具體為無法調(diào)整末端收集極的軸向位置，而導(dǎo)致的現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極對(duì)不同電子注的適應(yīng)能力差、能量回收效率低的問題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：

一種行波管多級(jí)降壓收集極，包括沿軸向順序分布的至少一個(gè)前收集極和末級(jí)收集極、絕緣陶瓷筒以及外收集極，所述絕緣陶瓷筒位于所述前收集極和所述外收集極之間，該行波管多級(jí)降壓收集極還包括

金屬彈性件，其一端與所述外收集極焊接、另一端通過絕緣陶瓷件與所述末級(jí)收集極焊接，可調(diào)整所述末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；和固定調(diào)整后的所述金屬彈性件長(zhǎng)度的定位件。所述金屬彈性件的長(zhǎng)度可調(diào)整，通過金屬彈性件自身長(zhǎng)度的可調(diào)整實(shí)現(xiàn)了所述末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置可調(diào)整，所述定位件實(shí)現(xiàn)了固定調(diào)整 后的所述金屬彈性件長(zhǎng)度，所述金屬彈性件和所述定位件的配合實(shí)現(xiàn)了可在對(duì)行波管多級(jí)降壓收集極的裝配焊接完成后調(diào)整并固定調(diào)整后的所述末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，改變行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部降壓電場(chǎng)分布，調(diào)節(jié)電子注發(fā)散狀態(tài)，可提高行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率、使得將行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率最大化成為可能。

優(yōu)選地，所述前收集極的數(shù)量為2或3。

優(yōu)選地，該行波管多級(jí)降壓收集極還包括：用于焊接所述金屬彈性件一端與所述外收集極的第一金屬連接件，和用于焊接所述金屬彈性件另一端與所述絕緣陶瓷件的第二金屬連接件。

優(yōu)選地，所述定位件包括與所述末級(jí)收集極軸向滑動(dòng)配合的定位筒和定位環(huán)，所述定位筒一端與所述外收集極焊接、另一端設(shè)有內(nèi)螺紋，所述定位環(huán)設(shè)有與所述內(nèi)螺紋匹配的外螺紋。所述定位環(huán)與所述定位筒的螺紋配合可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述末級(jí)收集極施力以調(diào)整所述金屬彈性件的長(zhǎng)度，并固定所述金屬彈性件調(diào)整后的長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，金屬彈性件為金屬波紋管。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型所述技術(shù)方案可在行波管多級(jí)降壓收集極的裝配焊接完成后，通過調(diào)整并固定金屬彈性件長(zhǎng)度，從而調(diào)整并固定末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，進(jìn)而改變行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部降壓電場(chǎng)分布，調(diào)節(jié)電子注發(fā)散狀態(tài)，以提高行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率，使得行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率的最大化成為可能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中行波管多級(jí)降壓收集極的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出本實(shí)用新型公開的行波管多級(jí)降壓收集極的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出本實(shí)用新型公開的行波管多級(jí)降壓收集極中末級(jí)收集極的軸向位置調(diào)整方式示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本實(shí)用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖2所示，本實(shí)用新型公開了一種行波管多級(jí)降壓收集極，包括沿軸向順序分布的前收集極和末級(jí)收集極5，絕緣陶瓷筒4和末級(jí)收集極6。本實(shí)用新型公開的行波管多級(jí)降壓收集極為四級(jí)降壓收集極，前收集極的為三個(gè)，分別是第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3，第一收集極1、第二收集極2、第三收集極3和末級(jí)收集極6一起構(gòu)成了四級(jí)降壓結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相同的結(jié)構(gòu)是：第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3均釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4內(nèi)側(cè)，外收集極5釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4外側(cè)，即，絕緣陶瓷筒4位于前收集極和外收集極5之間。

該行波管多級(jí)降壓收集極還包括：

金屬彈性件9，其一端與所述外收集極5焊接、另一端通過絕緣陶瓷件19與末級(jí)收集極6焊接，可調(diào)整末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；和固定調(diào)整后的金屬彈性件9長(zhǎng)度的定位件。金屬彈性件9另一端通過絕緣陶瓷件10與末級(jí)收集極6焊接的意思為：金屬彈性件9另一端與絕緣陶瓷件10焊接且絕緣陶瓷件10與末級(jí)收集極6焊接。通過金屬彈性件9一端與外收集極5焊接、另一端通過絕緣陶瓷件10與末級(jí)收集極6焊接實(shí)現(xiàn)行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部空間的氣密。金屬彈性件9的長(zhǎng)度可調(diào)整，通過金屬彈性件9自身長(zhǎng)度的可調(diào)整實(shí)現(xiàn)了末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置可調(diào)整，定位件實(shí)現(xiàn)了固定調(diào)整后的金屬彈性件9長(zhǎng)度，金屬彈性件9和定位件的配合實(shí)現(xiàn)了可在對(duì)行波管多級(jí)降壓收集極的裝配焊接完成后調(diào)整并固定調(diào)整后的末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，改變行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部降壓電場(chǎng)分布，調(diào)節(jié)電子注發(fā)散狀態(tài)，可提高行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率、使得將行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率最大化成為可能。

本方案中，行波管多級(jí)降壓收集極還包括：用于焊接金屬彈性件9一端與外收集極5的第一金屬連接件11，因?yàn)樵趯?shí)際的焊接過程中，將金屬彈性件9一端直接焊接在外收集極5上存在操作上的不便，所以以金屬彈性件9一端與第一金屬連接件11焊接且第一金屬連接件11與外收集極5焊接實(shí)現(xiàn)金屬彈性件9一端與外收集極5之間的焊接。此種結(jié)構(gòu)帶來的有益效果在于：在實(shí)際的焊接過程中，便于實(shí)現(xiàn)金屬彈性件9與外收集極5之間的焊接。

本方案中，行波管多級(jí)降壓收集極還包括：用于焊接金屬彈性件9另一 端與絕緣陶瓷件10的第二金屬連接件12，因?yàn)楝F(xiàn)有的絕緣陶瓷件的尺寸不足以直接焊接到金屬彈性件9上，所以以金屬彈性件9另一端與第二金屬連接件12焊接且第二金屬連接件12與絕緣陶瓷件10焊接，實(shí)現(xiàn)金屬彈性件9另一端與絕緣陶瓷件10之間的焊接。此種結(jié)構(gòu)帶來的有益效果在于：本方案中的絕緣陶瓷件10可使用現(xiàn)有的絕緣陶瓷件，而不用制作大尺寸的絕緣陶瓷件。

本方案中，定位件包括定位環(huán)14和與末級(jí)收集極6軸向滑動(dòng)配合的定位筒13，定位筒13在其內(nèi)側(cè)實(shí)現(xiàn)與末級(jí)收集極6軸向滑動(dòng)配合，定位筒13一端與外收集極5焊接、另一端設(shè)有內(nèi)螺紋，定位環(huán)14設(shè)有與內(nèi)螺紋匹配的外螺紋。定位環(huán)14與定位筒13的螺紋配合可實(shí)現(xiàn)對(duì)末級(jí)收集極6施力以調(diào)整金屬彈性件9的長(zhǎng)度，并固定金屬彈性件9調(diào)整后的長(zhǎng)度。定位筒13一端與外收集極5的焊接優(yōu)選的方式為定位筒13一端的內(nèi)側(cè)與外收集極5的外側(cè)焊接，這樣便于焊接的操作。定位筒13內(nèi)側(cè)與末級(jí)收集極6軸向滑動(dòng)配合是為了限定末級(jí)收集極6只能沿軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)整，消除因調(diào)整末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置時(shí)可能產(chǎn)生的在其他方向的位置變化而帶來的位置誤差。定位筒13內(nèi)側(cè)與末級(jí)收集極6軸向滑動(dòng)配合可通過導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)。

本方案中，金屬彈性件9為金屬波紋管。

本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例涉及一種行波管多級(jí)降壓收集極制作方法，例如包括如下步驟：

將沿軸向順序分布的至少一個(gè)前收集極焊接在絕緣陶瓷筒內(nèi)側(cè)，將金屬彈性件一端與外收集極焊接、另一端通過絕緣陶瓷件與末級(jí)收集極焊接；

根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過調(diào)整金屬彈性件的長(zhǎng)度調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，進(jìn)而改變行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部降壓電場(chǎng)分布，調(diào)節(jié)電子注發(fā)散狀態(tài)，提升行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率，使得將行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率最大化成為可能；并通過利用定位件固定金屬彈性件調(diào)整后的長(zhǎng)度固定末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的調(diào)整后的軸向位置。優(yōu)選地，上述根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過調(diào)整所述金屬彈性件的長(zhǎng)度調(diào)整所述末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置進(jìn)一步為：在根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)行波管多級(jí)降壓收集極進(jìn)行測(cè)試的同時(shí)，通過調(diào)整金屬彈性件的長(zhǎng)度調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，這種一邊測(cè)試參數(shù)一邊調(diào)整的方式，更好地實(shí)現(xiàn)了在行波管多級(jí)降壓收 集極裝配焊接完成后對(duì)末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置的調(diào)整，使得該調(diào)整更為精確，能更好地提升行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率。

本方案中，將金屬彈性件一端與外收集極焊接、另一端通過絕緣陶瓷件與末級(jí)收集極焊接進(jìn)一步包括：

將金屬彈性件一端通過第一金屬連接件與外收集極焊接，即，將金屬彈性件一端與第一金屬連接件焊接并將第一金屬連接件與外收集極焊接，這樣，使得在實(shí)際的焊接過程中便于實(shí)現(xiàn)金屬彈性件與外收集極之間的焊接；將金屬彈性件另一端通過第二金屬連接件與絕緣陶瓷件焊接，即，將金屬彈性件另一端與第二金屬連接件焊接并將第二金屬連接件與絕緣陶瓷件焊接，這樣，使得本方案中的絕緣陶瓷件可使用現(xiàn)有的絕緣陶瓷件，而不用制作大尺寸的絕緣陶瓷件。

本方案中，定位件包括定位筒和定位環(huán)，則，上述調(diào)整并固定的過程進(jìn)一步包括：

將定位筒的內(nèi)側(cè)與焊接陶瓷絕緣件的末級(jí)收集極設(shè)置為軸向滑動(dòng)配合，將定位筒一端與外收集極焊接，在定位筒另一端設(shè)置內(nèi)螺紋，在定位環(huán)設(shè)置與內(nèi)螺紋匹配的外螺紋；將定位筒的內(nèi)側(cè)與末級(jí)收集極設(shè)置為軸向滑動(dòng)配合使得末級(jí)收集極被限定為只能沿軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)整，消除因調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置時(shí)可能產(chǎn)生的在其他方向的位置變化而帶來的位置誤差；將定位筒一端與外收集極焊接優(yōu)選的方式為定位筒一端的內(nèi)側(cè)與外收集極的外側(cè)焊接，這樣便于焊接的操作；定位筒內(nèi)側(cè)與末級(jí)收集極軸向滑動(dòng)配合可通過導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)；

根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過利用定位環(huán)與定位筒的螺紋配合對(duì)末級(jí)收集極施力以調(diào)整金屬彈性件的長(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；并固定金屬彈性件調(diào)整后的長(zhǎng)度，進(jìn)而固定末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的調(diào)整后的軸向位置。優(yōu)選地，在根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)行波管多級(jí)降壓收集極進(jìn)行測(cè)試的同時(shí)，通過利用定位環(huán)與定位筒的螺紋配合對(duì)末級(jí)收集極施力以調(diào)整金屬彈性件的長(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；并固定金屬彈性件調(diào)整后的長(zhǎng)度。

本方案中，金屬彈性件采用金屬波紋管。

如圖3所示，在通過利用定位環(huán)與定位筒的螺紋配合對(duì)末級(jí)收集極施力 以調(diào)整金屬彈性件的長(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；并固定金屬彈性件調(diào)整后的長(zhǎng)度，進(jìn)而固定末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的調(diào)整后的軸向位置時(shí)：

當(dāng)旋轉(zhuǎn)定位環(huán)使其向靠近行波管多級(jí)降壓收集極方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，定位環(huán)推動(dòng)末級(jí)收集極向行波管多級(jí)降壓收集極的頭部(圖3中的左側(cè))運(yùn)動(dòng)，金屬彈性件長(zhǎng)度被壓縮；

當(dāng)旋轉(zhuǎn)定位環(huán)使其向遠(yuǎn)離行波管多級(jí)降壓收集極方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬彈性件依靠其彈性伸長(zhǎng)，并推動(dòng)末級(jí)收集極向行波管多級(jí)降壓收集極的尾部(圖3中的右側(cè))運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)調(diào)整后的末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，使得測(cè)試得到的行波管多級(jí)降壓收集極的測(cè)試結(jié)果符合設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，停止旋轉(zhuǎn)定位環(huán)以固定調(diào)整后的金屬彈性件的長(zhǎng)度，進(jìn)而固定調(diào)整后的末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置。

顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。