一體化矩形諧振腔結構及其頻率修正方法技術

本發明專利技術提供一種一體化矩形諧振腔結構及其頻率修正方法，涉及微波電真空器件技術領域。該結構包括：相互串接的多個矩形諧振腔，每個矩形諧振腔為真空腔，包括矩形腔體、設置于矩形腔體的上下兩側的彈性膜片，以及設置于彈性膜片外側的密封腔壁；其中，矩形腔體包括上下兩側的腔蓋和左右兩側的腔壁，每個腔蓋中空且焊接有漂移頭，相對的兩個漂移頭之間留有漂移間隙，用于對輸入的電子注進行漂移；彈性膜片電接觸矩形腔體，彈性膜片上開設有多個耦合窗口，且每個耦合窗口的中心對應于一個漂移間隙的中心；密封腔壁用于保證矩形諧振腔的真空氣密性。本發明專利技術可用于速調管的高頻群聚段。本發明專利技術可用于速調管的高頻群聚段。本發明專利技術可用于速調管的高頻群聚段。

【技術實現步驟摘要】
一體化矩形諧振腔結構及其頻率修正方法


[0001]本專利技術涉及微波電真空器件
，尤其涉及一種一體化矩形諧振腔結構及其頻率修正方法。

技術介紹

[0002]速調管是一種微波電真空器件，需采用多個重入式諧振腔串接起來作為高頻群聚段和輸出段。其中，每個諧振腔需經過冷測修正頻率，以及多次釬焊焊接等工藝過程才能形成真空密封的速調管的高頻段。在每一步工藝工程中，其諧振腔的諧振頻率都要和設計值一致才能保證速調管的總體電學性能。雖然設計計算可確定諧振腔的結構和幾何尺寸，但由于存在一定的模擬計算誤差和加工公差，對加工成形的零件進行實際冷測時，獲得的諧振腔諧振頻率仍然會或多或少偏離其設計值。尤其對于高頻段的速調管，其諧振腔的尺寸小，頻率偏差會更大。因此，在速調管的諧振腔初次冷測和焊接后冷測時，往往需要對諧振腔的頻率進行修正。關于修正諧振腔的頻率，在諧振腔的冷測實驗中，若冷測后發現諧振頻率偏低，則可增加漂移間隙的大小，若頻率偏高，則增加諧振腔的腔高。在諧振腔進行釬焊之前，上述修正過程可通過加工機床對零件尺寸進行加工，從而達到修正頻率的目的。但對于釬焊完成后，若需對諧振腔調節修正頻率，通常采用如圖1和圖2所示的結構，圖1給出了電感調諧方式的諧振腔，圖2給出了電容調諧方式的諧振腔。
[0003]對于工作頻率較高的諧振腔，其腔體尺寸小，設置波紋管會增加腔體結構和焊接等工藝的復雜性，此時可把波紋管換做0.3毫米厚的彈性膜片，正如圖3所示的X波段速調管的高頻群聚段結構，由一體化加工的矩形諧振腔腔蓋、腔壁以及0.3毫米的彈性膜片腔壁組成。
[0004]無論是采用圖1和圖2中的波紋管還是圖3中的彈性膜片作為諧振腔腔壁的一部分，波紋管和彈性膜片均有兩個作用：可通過彈性形變改變諧振腔的幾何尺寸來調節頻率，同時又能保持整管的真空密封。
[0005]然而，在速調管研制階段，由計算誤差和加工公差引起的諧振腔尺寸偏差往往使得諧振頻率偏離設計值較多，當頻率偏差較大時，0.3毫米的彈性膜片的調節范圍無法達到設計要求。另外，如果需要多次修正諧振頻率，則需要多次拉伸波紋管和彈性膜片，多次過度拉伸會導致波紋管和彈性膜片破裂漏氣，而不得不中斷或反復制管的工藝流程，容易延誤速調管的研制進度。

技術實現思路

[0006]鑒于上述問題，本專利技術提供了一種一體化矩形諧振腔結構及其頻率修正方法。
[0007]本專利技術一方面提供了一種一體化矩形諧振腔結構，包括：相互串接的多個矩形諧振腔，每個矩形諧振腔為真空腔，包括矩形腔體、設置于矩形腔體的上下兩側的彈性膜片，以及設置于彈性膜片外側的密封腔壁；其中，矩形腔體包括上下兩側的腔蓋和左右兩側的腔壁，每個腔蓋中空且焊接有漂移頭，相對的兩個漂移頭之間留有漂移間隙，用于對輸入的
電子注進行漂移；彈性膜片電接觸矩形腔體，彈性膜片上開設有多個耦合窗口，且每個耦合窗口的中心對應于一個漂移間隙的中心；密封腔壁用于保證矩形諧振腔的真空氣密性。
[0008]進一步地，彈性膜片厚度為0.3～0.5毫米。
[0009]進一步地，彈性膜片上位于耦合窗口的左右兩側開設有排氣孔。
[0010]進一步地，多個漂移頭同軸布置，且每個漂移頭開設有多個通孔，作為漂移通道。
[0011]進一步地，每個漂移頭呈中空圓柱形狀，多個通孔周向均布于每個漂移頭。
[0012]進一步地，矩形腔體的腔蓋和腔壁一體化成型，多個矩形諧振腔相互串接，包括：一個矩形腔體下側的腔蓋與相鄰的另一個矩形腔體上側的腔蓋共用；多個矩形諧振腔沿左右方向共用一個矩形腔體的腔壁。
[0013]進一步地，密封腔壁開設有多個凹槽，每個凹槽的中心對應于一個漂移間隙的中心。
[0014]本專利技術另一方面提供了一種利用上述一體化矩形諧振腔結構的頻率修正方法，包括：在冷測或焊接時，將彈性膜片用夾具夾緊，保證彈性膜片與矩形腔體的電接觸；當檢測到矩形諧振腔的諧振頻率低于設計值時，采用外力將彈性膜片向矩形腔體內變形，使矩形腔體的體積減小來提高頻率，直至諧振頻率達到設計值；當檢測到矩形諧振腔的諧振頻率高于設計值時，采用外力將彈性膜片向矩形腔體外變形，或者，將彈性膜片的耦合窗口擴大，使矩形腔體的體積增大來降低頻率，直至諧振頻率達到設計值；在頻率調諧完成后，采用低溫焊料或氬弧焊將密封腔壁焊接于彈性膜片外側，達到真空氣密性要求。
[0015]進一步地，在頻率調諧完成后，還包括：進行多次高溫焊接后，再次冷測或修正頻率，以保證諧振頻率達到設計值。
[0016]與現有技術相比，本專利技術提供的一體化矩形諧振腔結構及其頻率修正方法，至少具有以下有益效果：
[0017](1)該一體化矩形諧振腔結構可用于速調管的高頻群聚段，不僅消除了波紋管或彈性膜片漏氣等破壞真空氣密性的風險，同時也能夠很方便快捷的調諧矩形諧振腔的頻率，尤其有益于處于研制階段的速調管的制作；
[0018](2)該方法僅僅使彈性膜片變形或擴大彈性膜片上的耦合窗口尺寸就能實現修正諧振腔的頻率，調諧范圍大，而且無需到加工車間進行加工，通過簡單的銼刀即可擴大耦合窗口，實現諧振頻率的修正和調諧。
附圖說明
[0019]通過以下參照附圖對本專利技術實施例的描述，本專利技術的上述以及其他目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中：
[0020]圖1示意性示出了相關技術中的一種電感調諧方式的諧振腔的結構圖；
[0021]圖2示意性示出了相關技術中的一種電容調諧方式的諧振腔的結構圖；
[0022]圖3示意性示出了相關技術中的一種具有彈性膜片腔壁的X波段速調管的高頻群聚段的結構圖；
[0023]圖4示意性示出了根據本專利技術實施例的一體化矩形諧振腔結構的三視圖；
[0024]圖5示意性示出了根據本專利技術實施例的利用一體化矩形諧振腔結構的頻率修正方法的流程圖。
[0025]【附圖標記說明】
[0026]1?
漂移頭；2
?
彈性膜片；3
?
密封腔壁；4
?
矩形腔體。
具體實施方式
[0027]為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本專利技術進一步詳細說明。顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0028]在此使用的術語僅僅是為了描述具體實施例，而并非意在限制本專利技術。在此使用的術語“包括”、“包含”等表明了所述特征、步驟、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、步驟、操作或部件。
[0029]在此使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有本領域技術人員通常所理解的含義，除非另外定義。應注意，這里使用的術語應解釋為具有與本說明書的上下文相一致的含義，而不應以理想化或過于刻板的方式來解釋。
[0030]針對圖3所示的一體化矩形腔組成的高頻群聚段，本專利技術去掉了彈性膜片制本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種一體化矩形諧振腔結構，其特征在于，包括：相互串接的多個矩形諧振腔，每個所述矩形諧振腔為真空腔，包括矩形腔體、設置于所述矩形腔體的上下兩側的彈性膜片，以及設置于所述彈性膜片外側的密封腔壁；其中，所述矩形腔體包括上下兩側的腔蓋和左右兩側的腔壁，每個所述腔蓋中空且焊接有漂移頭，相對的兩個所述漂移頭之間留有漂移間隙，用于對輸入的電子注進行漂移；所述彈性膜片電接觸所述矩形腔體，所述彈性膜片上開設有多個耦合窗口，且每個耦合窗口的中心對應于一個所述漂移間隙的中心；所述密封腔壁用于保證所述矩形諧振腔的真空氣密性。2.根據權利要求1所述的一體化矩形諧振腔結構，其特征在于，所述彈性膜片厚度為0.3～0.5毫米。3.根據權利要求1所述的一體化矩形諧振腔結構，其特征在于，所述彈性膜片上位于所述耦合窗口的左右兩側開設有排氣孔。4.根據權利要求1所述的一體化矩形諧振腔結構，其特征在于，多個所述漂移頭同軸布置，且每個所述漂移頭開設有多個通孔，作為漂移通道。5.根據權利要求4所述的一體化矩形諧振腔結構，其特征在于，每個所述漂移頭呈中空圓柱形狀，所述多個通孔周向均布于每個所述漂移頭。6.根據權利要求1所述的一體化矩形諧振腔結構，其特征在于，所述矩形腔體的腔蓋和腔壁一體化成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹靜，高冬平，時全局，
申請(專利權)人：中國科學院空天信息創新研究院，
類型：發明
國別省市：