高功率微波輸出窗結構制造技術

本實用新型專利技術公開了高功率微波輸出窗結構，該高功率微波輸出窗結構包括：第一方波導(1)、圓波導(2)、陶瓷片(3)和第二方波導(4)，第一方波導(1)和第二方波導(4)分別連通于圓波導(2)的兩端，陶瓷片(3)設置于圓波導(2)的內部，且隔離出連通于第一方波導(1)的真空端和連通于第二方波導(4)的大氣端，陶瓷片(3)的外表面上設置有凸起。該高功率微波輸出窗結構克服了現有技術中的高功率微波輸出窗結構陶瓷表面二次電子倍增效應擊穿的問題，解決了上述的問題。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及微波真空器件領域，具體地，涉及高功率微波輸出窗結構。
技術介紹
在微波真空器件領域中，微波輸出窗一方面是微波真空器件微波輸出的窗口，另一方面起到隔離真空-大氣的作用。微波輸出窗通常有很多種形式，大功率微波輸出窗最常見的是盒形輸出窗。隨著微波器件輸出功率越來越大，對盒形輸出窗的要求越來越高。盒形輸出窗在傳輸大功率有兩個基本問題：一個問題是在陶瓷和金屬內壁上有微波損耗，致使陶瓷窗溫度升高而損壞，另一個問題是在陶瓷表面上有高頻電場，高頻電場激起二次電子產生倍增效應，導致陶瓷表面被電子擊穿損壞。微波損耗問題通常采用低損耗高導熱的材料解決，陶瓷表面二次電子倍增效應擊穿問題有多種解決辦法，但解決的效果都不是很理想。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種高功率微波輸出窗結構，該高功率微波輸出窗結構克服了現有技術中的高功率微波輸出窗結構陶瓷表面二次電子倍增效應擊穿的問題，解決了上述的問題。為了實現上述目的，本技術提供了一種高功率微波輸出窗結構，該高功率微波輸出窗結構包括：第一方波導、圓波導、陶瓷片和第二方波導，所述第一方波導和所述第二方波導分別連通于所述圓波導的兩端，所述陶瓷片設置于所述圓波導的內部，且隔離出連通于所述第一方波導的真空端和連通于所述第二方波導的大氣端，所述陶瓷片的外表面上設置有凸起。優選地，所述第一方波導、圓波導和第二方波導的外側設置有冷卻通道。優選地，所述凸起為長條形，且多個所述凸起等間隔設置于所述陶瓷片的外表面上。優選地，所述凸起為環形，且多個所述凸起以所述陶瓷片的中心為圓心，均勻分布于所述陶瓷片的外表面。優選地，所述凸起包括：設置于所述陶瓷片上靠真空端一側的多個第一凸起條和設置于所述陶瓷片上靠大氣端一側的多個第二凸起條。優選地，所述多個所述第一凸起條等間隔設置，多個所述第二凸起條等間隔設置，所述第一凸起條間隔距離等于所述第二凸起條的間隔距離，所述第一凸起條在所述陶瓷片上的起始位置為所述第二凸起條位于所述陶瓷片上的起始位置相對應的反面。優選地，所述多個所述第一凸起條等間隔設置，多個所述第二凸起條等間隔設置，所述第一凸起條間隔距離等于所述第二凸起條的間隔距離，所述第一凸起條在所述陶瓷片上的起始位置為兩個所述第二凸起條之間的位于所述陶瓷片上的位置相對應的反面。優選地，所述陶瓷片的材料為氧化鋁陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化鈹陶瓷、氧化鋁晶體或金剛石。通過上述的實施方式，針對陶瓷表面高頻場產生二次電子倍增效應擊穿問題，提出通過改進陶瓷表面的形狀，改變和增加電子路徑，減小二次電子發射，從而提高微波輸出窗的功率。將陶瓷片設計成不同的形狀，增加表面長度，改變電子傳輸路徑，可以起到降低表面高頻場，減小二次電子作用。本技術的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。附圖說明附圖是用來提供對本技術的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本技術，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：圖1是說明本技術的一種微波窗結構的側面截面的結構示意圖；圖2是說明本技術的一種微波窗結構的正面的結構示意圖；圖3是說明本技術的一種微波窗結構的陶瓷片優選實施方式的結構示意圖；圖4是說明本技術的一種微波窗結構的陶瓷片優選實施方式的結構示意圖；圖5是說明本技術的一種微波窗結構的陶瓷片優選實施方式的截面結構示意圖；圖6是說明本技術的一種微波窗結構的陶瓷片優選實施方式的截面結構示意圖。附圖標記說明1第一方波導2圓波導3陶瓷片4第二方波導具體實施方式以下結合附圖對本技術的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本技術，并不用于限制本技術。在本技術中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指如圖1所示的上下左右；“內、外”是指具體輪廓的內與外。“遠、近”是指相對于某個部件的遠與近。本技術提供一種高功率微波輸出窗結構，如圖1和圖2所示，該高功率微波輸出窗結構包括：第一方波導1、圓波導2、陶瓷片3和第二方波導4，所述第一方波導1和所述第二方波導4分別連通于所述圓波導2的兩端，所述陶瓷片3設置于所述圓波導2的內部，且隔離出連通于所述第一方波導1的真空端和連通于所述第二方波導4的大氣端，所述陶瓷片3的外表面上設置有凸起。微波輸出窗為盒形輸出窗，兩端分別為第一方波導1和第二方波導4，中間為圓波導2和一個陶瓷片3，陶瓷片3位于圓波導2中間部位，起到隔離真空-大氣的作用。通過上述的實施方式，針對陶瓷表面高頻場產生二次電子倍增效應擊穿問題，提出通過改進陶瓷表面的形狀，改變和增加電子路徑，減小二次電子發射，從而提高微波輸出窗的功率。將陶瓷片3設計成不同的形狀，增加表面長度，改變電子傳輸路徑，可以起到降低表面高頻場，減小二次電子作用。以下結合附圖1-附圖6對本技術進行進一步的說明，在本技術中，為了提高本技術的適用范圍，特別使用下述的具體實施方式來實現。在本技術的一種具體實施方式中，所述第一方波導1、圓波導2和第二方波導4的外側設置有冷卻通道。本技術可以與其他提高功率的措施同時實施，如采用高導熱系數的陶瓷材料，窗外設計液體冷卻通道，增大窗口尺寸、陶瓷表面覆膜等技術方法提高微波輸出窗輸出功率。在本技術的一種具體實施方式中，如圖4所示，所述凸起為長條形，且多個所述凸起等間隔設置于所述陶瓷片3的外表面上。長條形與波導口寬邊平行，通過計算保證窗口駐波比符合要求，陶瓷邊緣進行金屬化與圓波導2焊接，保證真空密封性能。在本技術的另一種具體實施方式中，如圖3所示，所述凸起為環形，且多個所述凸起以所述陶瓷片3的中心為圓心，均勻分布于所述陶瓷片3的外表面。本技術將微波輸出窗中的陶瓷表面(雙面)增加環形凸起(或凹進)，凸起可以有多道，以增加路徑，凸起要有一定的高度。在該種具體實施方式中，所述凸起包括：設置于所述陶瓷片3上靠真空端一側的多個第一凸起條和設置于所述陶瓷片3上靠大氣端一側的多個第二凸起條。在另一種具體實施方式中，如圖5所示，所述多個所述第一凸起條等間隔設置，多個所述第二凸起條等間隔設置，所述第一凸起條間隔距離等于所述第二凸起條的間隔距離，所述第一凸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高功率微波輸出窗結構，其特征在于，該高功率微波輸出窗結構包括：第一方波導(1)、圓波導(2)、陶瓷片(3)和第二方波導(4)，所述第一方波導(1)和所述第二方波導(4)分別連通于所述圓波導(2)的兩端，所述陶瓷片(3)設置于所述圓波導(2)的內部，且隔離出連通于所述第一方波導(1)的真空端和連通于所述第二方波導(4)的大氣端，所述陶瓷片(3)的外表面上設置有凸起。

【技術特征摘要】
1.一種高功率微波輸出窗結構，其特征在于，該高功率微波輸出窗結
構包括：第一方波導(1)、圓波導(2)、陶瓷片(3)和第二方波導(4)，
所述第一方波導(1)和所述第二方波導(4)分別連通于所述圓波導(2)
的兩端，所述陶瓷片(3)設置于所述圓波導(2)的內部，且隔離出連通于
所述第一方波導(1)的真空端和連通于所述第二方波導(4)的大氣端，所
述陶瓷片(3)的外表面上設置有凸起。
2.根據權利要求1所述的高功率微波輸出窗結構，其特征在于，所述
第一方波導(1)、圓波導(2)和第二方波導(4)的外側設置有冷卻通道。
3.根據權利要求1所述的高功率微波輸出窗結構，其特征在于，所述
凸起為長條形，且多個所述凸起等間隔設置于所述陶瓷片(3)的外表面上。
4.根據權利要求1所述的高功率微波輸出窗結構，其特征在于，所述
凸起為環形，且多個所述凸起以所述陶瓷片(3)的中心為圓心，均勻分布
于所述陶瓷片(3)的外表面。
5.根據權利要求3所述的高功率微波輸出窗結構，其特征在于，所述<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈旭東，李銳，張麗，
申請(專利權)人：安徽華東光電技術研究所，
類型：新型
國別省市：安徽;34