一種l波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，該器件由材料為無磁不銹鋼的圓波導(dǎo)套筒、同軸主慢波結(jié)構(gòu)、慢波結(jié)構(gòu)周期均勻調(diào)節(jié)機構(gòu)、徑向發(fā)射陰極及陰極負(fù)載組成；其中圓波導(dǎo)套筒內(nèi)部設(shè)有卡槽，卡槽與圓波導(dǎo)套筒軸線平行，同軸主慢波結(jié)構(gòu)通過卡槽固定，使得同軸主慢波結(jié)構(gòu)不能在圓波導(dǎo)套筒內(nèi)轉(zhuǎn)動，但可以沿圓波導(dǎo)套筒軸線平行左右滑行，通過調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)整同軸主慢波結(jié)構(gòu)周期長度，可以實現(xiàn)一種L波段無磁場高功率微波器件輸出的微波頻率在線可調(diào)，單一微波器件可依次實現(xiàn)頻率為1.47GHz至1.63GHz之間的高功率微波輸出。
【專利說明】
一種L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及高功率微波器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件。
【背景技術(shù)】
[0002]高功率微波(HPM)—般是指峰值功率在100MW以上、工作頻率為I?300GHz范圍內(nèi)的電磁波。高功率微波技術(shù)和微波器件的研究與發(fā)展已有30多年的歷史，近幾年來，隨著脈沖功率技術(shù)和等離子體物理的不斷發(fā)展，高功率微波技術(shù)發(fā)展迅速，尤其是在高功率微波源的研制方面取得了極大的進(jìn)展。到目前為止，其功率水平相比普通微波源已提高了幾個量級，在電子對抗、雷達(dá)、微波離子加速器、微波加熱等軍用、民用和科學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，從而也使高功率微波成為一門新技術(shù)，它借助于現(xiàn)代強相對論電子束技術(shù)的巨大功率和能量儲備能力正向著更短波長和超高功率的方向發(fā)展。高功率微波器件的進(jìn)一步實用化是小型化及應(yīng)對多重效應(yīng)目標(biāo)。因此擺脫高功率微波器件的引導(dǎo)磁場系統(tǒng)以及器件可調(diào)諧是高功率微波器件應(yīng)用發(fā)展的主要方向。
[0003]磁絕緣線振蕩器為同軸正交場器件，可以依靠自身強流電子束產(chǎn)生的磁場產(chǎn)生磁絕緣效應(yīng)，在磁絕緣磁場引導(dǎo)下強流電子束與慢波結(jié)構(gòu)互作用下產(chǎn)生高功率微波。磁絕緣線振蕩器工作原理為器件左端接高壓脈沖源，在強電場的作用下，電子以爆炸發(fā)射的方式從陰極的側(cè)面徑向。打到陰極負(fù)載上的電子通過支撐桿(連接陰極負(fù)載與圓波導(dǎo)套筒的金屬桿)流向陽極，形成磁絕緣電流。該電流產(chǎn)生一個與徑向電場正交的角向磁場。慢波結(jié)構(gòu)區(qū)的電子在正交的電磁場作用下沿軸向漂移。電子束發(fā)射區(qū)徑向?qū)?yīng)的陽極結(jié)構(gòu)為同軸盤荷加載慢波結(jié)構(gòu)，當(dāng)電子束速度與慢波結(jié)構(gòu)中最低本征模TMo1模相速度接近時形成束波諧振，電子的勢能轉(zhuǎn)換為場的能量，形成了強烈的輪輻，產(chǎn)生高功率微波。
[0004]磁絕緣線振蕩器中，輸出高功率微波頻率與慢波結(jié)構(gòu)周期長度有很強的關(guān)聯(lián)度，通過改變慢波結(jié)構(gòu)周期長度可以調(diào)節(jié)微波輸出頻率。磁絕緣線振蕩器中的慢波結(jié)構(gòu)由帶有中心孔的盤荷波導(dǎo)組成。本實用新型的優(yōu)點在于:利用帶有中心孔盤荷波導(dǎo)周期均勻可調(diào)技術(shù)，可以實現(xiàn)一種L波段磁絕緣線振蕩器頻率在線、遠(yuǎn)程可調(diào)，單一磁絕緣線振蕩器可依次實現(xiàn)不同頻率的高功率微波輸出。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]作為各種廣泛且細(xì)致的研究和實驗的結(jié)果，本實用新型的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過對磁絕緣線振蕩器中慢波結(jié)構(gòu)周期的均勻調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)一種L波段無磁場高功率微波器件微波頻率的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)不同頻率的高功率微波輸出?；谶@種發(fā)現(xiàn)，完成了本實用新型。
[0006]本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
[0007]為了實現(xiàn)根據(jù)本實用新型的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，包括:
[0008]圓波導(dǎo)套筒，其內(nèi)表面設(shè)置有與圓波導(dǎo)套筒軸線平行的卡槽；
[0009]同軸主慢波結(jié)構(gòu)，其為多個具有中心孔的盤荷波導(dǎo)盤片，其包括從左到右依次設(shè)置在所述圓波導(dǎo)套筒內(nèi)的微波厄流葉片、束波互作用葉片1、束波互作用葉片Π、束波互作用葉片m、束波互作用葉片ιν和提取葉片;所述同軸主慢波結(jié)構(gòu)與所述圓波導(dǎo)套筒同軸設(shè)置;所述同軸主慢波結(jié)構(gòu)上均設(shè)置有與所述卡槽相匹配的卡扣;所述微波厄流葉片和提取葉片分別與所述圓波導(dǎo)套筒固定連接；
[0010]調(diào)節(jié)機構(gòu)，其設(shè)置在圓波導(dǎo)套筒內(nèi)；所述調(diào)節(jié)機構(gòu)為一螺桿，所述螺桿的一端通過第一軸承與所述圓波導(dǎo)套筒連接;所述螺桿的另一端通過第二軸承與所述提取葉片連接；所述束波互作用葉片1、束波互作用葉片π、束波互作用葉片m、束波互作用葉片IV分別與所述螺桿螺紋連接；
[0011]徑向發(fā)射陰極，其中心對稱軸線與圓波導(dǎo)套筒的中心軸線重合，并位于所述多個具有中心孔的盤荷波導(dǎo)盤片的中心孔內(nèi)；
[0012]陰極負(fù)載，其中心對稱軸線與圓波導(dǎo)套筒的中心軸線重合并位于其右端。
[0013]優(yōu)選的是，所述陰極的發(fā)射材料為平絨，發(fā)射電流強度為40kA，陰極發(fā)射直徑為130mm，長度為 175mm。
[0014]優(yōu)選的是，所述陰極負(fù)載的內(nèi)外直徑分別為160mm和176mm;所述陰極端面與陰極負(fù)載內(nèi)部端面之間的距離為24mm。
[0015]優(yōu)選的是，所述提取葉片的內(nèi)外直徑分別為220mm和275mm，厚度為5mm;所述微波厄流片的內(nèi)外直徑分別為184mm和275mm，厚度為5mm;所述束波互作用葉片I與束波互作用葉片Π的內(nèi)外直徑分別為184mm和275mm，厚度為5mm;所述束波互作用葉片ΙΠ與束波互作用葉片IV的內(nèi)外直徑分別為200mm和275mm，厚度為5mm。
[0016]優(yōu)選的是，所述微波厄流葉片與提取葉片之間的距離為183mm;所述提取葉片的端面與陰極負(fù)載的端面之間的距離為36_。
[0017]優(yōu)選的是，所述螺桿由螺桿1、螺桿π、螺桿m和螺桿IV連接組成;所述束波互作用葉片I與螺桿I螺紋連接，其連接方式是通過在束波互作用葉片I上設(shè)置螺紋孔I，而在螺桿I上設(shè)置有與螺紋孔I相配合的螺紋I而實現(xiàn)的;所述束波互作用葉片Π與螺桿Π螺紋連接，其連接方式是通過在束波互作用葉片Π上設(shè)置螺紋孔Π，而在螺桿Π上設(shè)置有與螺紋孔Π相配合的螺紋π而實現(xiàn)的；所述束波互作用葉片m與螺桿m螺紋連接，其連接方式是通過在束波互作用葉片m上設(shè)置螺紋孔m，而在螺桿m上設(shè)置有與螺紋孔m相配合的螺紋m而實現(xiàn)的;所述束波互作用葉片IV與螺桿ιν的螺紋連接是通過在束波互作用葉片ιν上設(shè)置螺紋孔IV，而在螺桿ιν上設(shè)置有與螺紋孔ιν相配合的螺紋ιν而實現(xiàn)的；所述螺紋孔1、螺紋孔π、螺紋孔m、螺紋孔ιν的螺紋距成第一等差數(shù)列排列，所述螺紋孔ιν的螺紋距為第一等差數(shù)列的公差;所述帶有螺紋I的螺桿1、帶有螺紋π的螺桿π、帶有螺紋m的螺桿m、帶有螺紋ιν的螺桿ιν的長度構(gòu)成第二等差數(shù)列;所述螺紋1、螺紋π、螺紋m、螺紋ιν的螺紋距構(gòu)成第三等差數(shù)列排列;所述帶有螺紋IV的螺桿ιν的長度和螺紋距分別為第二等差數(shù)列和第三等差數(shù)列的公差。
[0018]優(yōu)選的是，所述螺紋孔1、螺紋孔Π、螺紋孔ΙΠ、螺紋孔IV的螺紋距分別為2mm、1.5mm、lmm、0.5mm;所述帶有螺紋I的螺桿1、帶有螺紋Π的螺桿Π、帶有螺紋ΙΠ的螺桿ΙΠ、帶有螺紋IV的螺桿IV的長度分別為64mm、48mm、32mm、16mm，螺紋距分別為2mm、1.5mm、1mm、0.5mm；所述束波互作用葉片1、束波互作用葉片Π、束波互作用葉片ΙΠ、束波互作用葉片IV、提取葉片組成4個均勻周期的慢波結(jié)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動螺桿，帶動所述束波互作用葉片1、束波互作用葉片π、束波互作用葉片m、束波互作用葉片ιν沿著圓波導(dǎo)套筒內(nèi)做軸線運動，運動距離成第四等差數(shù)列，使慢波結(jié)構(gòu)的周期長度在27?43mm之間均勻調(diào)節(jié);所述第四等差數(shù)列的公差為束波互作用葉片IV的運動距離。
[0019]優(yōu)選的是，通過所述螺桿的轉(zhuǎn)動，將慢波結(jié)構(gòu)的周期長度調(diào)節(jié)至27?43mm之間，并在所述陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出的高功率微波頻率為1.47?1.63GHz。
[0020]優(yōu)選的是，所述螺桿位于所述圓波導(dǎo)套筒的外部連接有旋轉(zhuǎn)柄。
[0021]本實用新型至少包括以下有益效果:利用螺桿對磁絕緣線振蕩器(微波器件)中慢波結(jié)構(gòu)周期的均勻調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)一種L波段無磁場高功率微波器件輸出微波頻率在線可調(diào)，單一磁絕緣線振蕩器可依次實現(xiàn)頻率為1.47GHz至1.63GHz之間的高功率微波輸出。
[0022]本實用新型的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
:
[0023]圖1為本實用新型L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件的正面剖視圖；
[0024]圖2為本實用新型帶有調(diào)節(jié)機構(gòu)的L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件的正面剖視圖；
[0025]圖3為本實用新型L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件的調(diào)節(jié)機構(gòu)的正視圖；
[0026]圖4為本實用新型束波互作用葉片I與圓波導(dǎo)套筒的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
:
[0027]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0029]圖1?4示出了本實用新型的一種L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，包括:圓波導(dǎo)套筒I，其材料為無磁不銹鋼，其內(nèi)表面設(shè)置有與圓波導(dǎo)套筒I軸線平行的卡槽11;
[0030]同軸主慢波結(jié)構(gòu)，其為多個具有中心孔的盤荷波導(dǎo)盤片，其包括從左到右依次設(shè)置在所述圓波導(dǎo)套筒I內(nèi)的微波厄流葉片2、束波互作用葉片13、束波互作用葉片Π4、束波互作用葉片ΙΠ5、束波互作用葉片IV6和提取葉片7;所述同軸主慢波結(jié)構(gòu)與所述圓波導(dǎo)套筒同軸設(shè)置;所述同軸主慢波結(jié)構(gòu)上均設(shè)置有與所述卡槽相匹配的卡扣12;所述微波厄流葉片2和提取葉片7分別與所述圓波導(dǎo)套筒I固定連接；
[0031]調(diào)節(jié)機構(gòu)，其設(shè)置在圓波導(dǎo)套筒I內(nèi)；所述調(diào)節(jié)機構(gòu)為一螺桿10，所述螺桿10的一端通過第一軸承與所述圓波導(dǎo)套筒I的左端連接;所述螺桿10的另一端通過第二軸承與所述提取葉片7連接;所述束波互作用葉片13、束波互作用葉片Π4、束波互作用葉片ΙΠ5、束波互作用葉片IV6分別與所述螺桿10螺紋連接；
[0032]徑向發(fā)射陰極8，其中心對稱軸線與圓波導(dǎo)套筒I的中心軸線重合，并位于所述多個具有中心孔的盤荷波導(dǎo)盤片的中心孔內(nèi)，即位于所述微波厄流葉片2、束波互作用葉片I
3、束波互作用葉片Π 4、束波互作用葉片m5、束波互作用葉片IV6和提取葉片7的中心孔內(nèi)；
[0033]陰極負(fù)載9，其中心對稱軸線與圓波導(dǎo)套筒I的中心軸線重合并位于其右端。
[0034]在這種技術(shù)方案中，第一軸承的外圈固定在所述圓波導(dǎo)套筒I上，第一軸承的內(nèi)圈與所述螺桿10的一端固定連接;第二軸承的外圈固定在所述提取葉片7上，第二軸承的內(nèi)圈與所述螺桿10的另一端固定連接，采用這種連接方式，可以使螺桿10的位置不會發(fā)生變化，不能夠做軸向運動，只能做旋轉(zhuǎn)運動，當(dāng)轉(zhuǎn)動螺桿10時，與螺桿10螺紋連接的束波互作用葉片13、束波互作用葉片Π 4、束波互作用葉片ΙΠ5、束波互作用葉片IV6會沿著圓波導(dǎo)套筒I做軸向運動，以實現(xiàn)對束波互作用葉片位置的調(diào)節(jié)，為了防止在螺桿10轉(zhuǎn)動過程中因為螺紋嚙合力的不同，可能導(dǎo)致束波互作用葉片I?IV會繞著螺桿轉(zhuǎn)動，因此在圓波導(dǎo)套筒的內(nèi)表面設(shè)置卡槽11，如圖4所示，并在束波互作用葉片I?IV的圓筒外表面上設(shè)置卡扣12，將卡扣12卡入卡槽11內(nèi)，通過卡扣力的作用避免束波互作用葉片I?IV螺桿轉(zhuǎn)動。為了避免束波互作用葉片I?IV的卡扣11在卡槽12內(nèi)受力過大，因此，可以在圓波導(dǎo)套筒的內(nèi)表面設(shè)置多個卡槽，并在束波互作用葉片I?IV圓筒外表面設(shè)置同樣數(shù)量的卡扣，當(dāng)然卡槽需要均勻分布在圓波導(dǎo)套筒內(nèi)表面，使得束波互作用葉片I?IV上每一個卡扣受力均勻。為了保證束波互作用葉片I?IV能沿著圓波導(dǎo)套筒內(nèi)做軸線運動，因此對于卡槽的設(shè)計應(yīng)該保證卡槽和圓波導(dǎo)套筒的軸線平行，且卡槽的長度和圓波導(dǎo)套的長度一致，這樣束波互作用葉片I?IV的卡扣都卡入卡槽內(nèi)，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動時，束波互作用葉片I?IV上的卡扣就會在卡槽內(nèi)跟隨一起沿著軸線移動，以實現(xiàn)對所述束波互作用葉片1、束波互作用葉片Π、束波互作用葉片m、束波互作用葉片IV和提取葉片組成的4個均勻周期的慢波結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)。
[0035]在上述技術(shù)方案中，所述陰極的發(fā)射材料為平絨，發(fā)射電流強度為40kA，陰極發(fā)射直徑為130mm，長度為G = 175mm。
[0036]在上述技術(shù)方案中所述陰極負(fù)載的內(nèi)外直徑分別為160mm和176mm;所述陰極端面與陰極負(fù)載內(nèi)部端面之間的距離為F = 24mm。
[0037]在上述技術(shù)方案中，所述提取葉片7的內(nèi)外直徑分別為220mm和275mm，厚度為L=5mm;所述微波厄流片的內(nèi)外直徑分別為184mm和275mm，厚度為L = 5mm;所述束波互作用葉片I與束波互作用葉片Π的內(nèi)外直徑分別為184mm和275mm，厚度為L = 5mm;所述束波互作用葉片ΙΠ與束波互作用葉片IV的內(nèi)外直徑分別為200mm和275mm，厚度為L = 5mm。
[0038]在上述技術(shù)方案中，所述微波厄流葉片與提取葉片之間的距離為D=183mm;所述提取葉片的端面與陰極負(fù)載的端面之間的距離為E = 36mm。
[0039]在上述技術(shù)方案中，如圖3所示，所述螺桿10由螺桿1101、螺桿Π 102、螺桿ΙΠ103和螺桿IV104連接組成;所述束波互作用葉片13與螺桿IlOl螺紋連接，其連接方式是通過在束波互作用葉片13上設(shè)置螺紋孔I，而在螺桿I上設(shè)置有與螺紋孔I相配合的螺紋I而實現(xiàn)的；所述束波互作用葉片Π 4與螺桿Π 102螺紋連接，其連接方式是通過在束波互作用葉片Π 4上設(shè)置螺紋孔Π，而在螺桿Π 102上設(shè)置有與螺紋孔Π相配合的螺紋Π而實現(xiàn)的;所述束波互作用葉片ΙΠ5與螺桿ΙΠ103螺紋連接，其連接方式是通過在束波互作用葉片m上設(shè)置螺紋孔m，而在螺桿ΙΠ103上設(shè)置有與螺紋孔m相配合的螺紋m而實現(xiàn)的;所述束波互作用葉片IV6與螺桿IV104的螺紋連接是通過在束波互作用葉片IV6上設(shè)置螺紋孔IV，而在螺桿IV104上設(shè)置有與螺紋孔IV相配合的螺紋IV而實現(xiàn)的;所述螺紋孔1、螺紋孔Π、螺紋孔m、螺紋孔IV的螺紋距成第一等差數(shù)列排列，所述螺紋孔IV的螺紋距為第一等差數(shù)列的公差;所述帶有螺紋I的螺桿I ιο?、帶有螺紋π的螺桿π 102、帶有螺紋m的螺桿m 103、帶有螺紋ιν的螺桿ινιο4的長度構(gòu)成第二等差數(shù)列;所述螺紋1、螺紋π、螺紋m、螺紋ιν的螺紋距構(gòu)成第三等差數(shù)列排列;所述帶有螺紋IV的螺桿IV104的長度和螺紋距分別為第二等差數(shù)列和第三等差數(shù)列的公差;采用這種技術(shù)方案，螺桿10在旋轉(zhuǎn)時，通過螺紋距呈等差數(shù)列排列的螺桿1101、螺桿Π 102、螺桿m 103和螺桿IV104的傳動，束波互作用葉片I?IV的運動距離呈等差數(shù)列排列，由提取葉片及束波互作用葉片I?IV構(gòu)成的慢波結(jié)構(gòu)，其周期長度呈均勻性增加或減小。
[0040]在上述技術(shù)方案中，所述螺紋孔1、螺紋孔π、螺紋孔m、螺紋孔IV的螺紋距分別為2mm、1.5mm、lmm,0.5mm;所述帶有螺紋I的螺桿IlOl、帶有螺紋Π的螺桿Π 102、帶有螺紋ΙΠ的螺桿m 103、帶有螺紋IV的螺桿IV104的長度分別為64mm、48mm、32mm、16mm，螺紋距分別為2mm、1.5mm、lmm、0.5mm;所述束波互作用葉片1、束波互作用葉片Π、束波互作用葉片ΙΠ、束波互作用葉片IV、提取葉片組成4個均勻周期的慢波結(jié)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動螺桿，帶動所述束波互作用葉片1、束波互作用葉片Π、束波互作用葉片ΙΠ、束波互作用葉片IV沿著圓波導(dǎo)套筒內(nèi)做軸線運動，運動距離成第四等差數(shù)列，使慢波結(jié)構(gòu)的周期長度在27?43mm之間均勻調(diào)節(jié)；所述第四等差數(shù)列的公差為束波互作用葉片IV的運動距離。
[0041]在上述技術(shù)方案中，所述螺桿位于所述圓波導(dǎo)套筒的外部連接有旋轉(zhuǎn)柄13，旋轉(zhuǎn)柄13能夠方便對螺桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0042]在上述技術(shù)方案中，如圖3所示，通過所述螺桿的轉(zhuǎn)動，將慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P調(diào)節(jié)至27mm，并在所述陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出的高功率微波頻率為1.63GHz。
[0043]在慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P= 27mm的初始狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)柄順時針旋轉(zhuǎn)螺桿4周，即束波互作用葉片13向左運動的距離為旋轉(zhuǎn)周數(shù)乘以其對應(yīng)的螺紋距即4X2mm、束波互作用葉片Π 4向左運動的距離為4X 1.5mm、束波互作用葉片ΙΠ5向左運動的距離為4X 1mm、束波互作用葉片IV6向左運動的距離為4 X 0.5mm;使慢波結(jié)構(gòu)(束波互作用腔)的周期長度變?yōu)镻 = 29mm，在器件左端陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出高功率微波頻率為1.62GHz。
[0044]在慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P= 27mm的初始狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)柄順時針旋轉(zhuǎn)螺桿8周，慢波結(jié)構(gòu)(束波互作用腔)的周期長度變?yōu)镻 = 31mm。在器件左端陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出高功率微波頻率為1.56GHz。
[0045]在慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P= 27mm的初始狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)柄順時針旋轉(zhuǎn)螺桿12周，慢波結(jié)構(gòu)(束波互作用腔)的周期長度變?yōu)镻 = 33mm。在器件左端陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出高功率微波頻率為1.53GHz。
[0046]在慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P= 27mm的初始狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)柄順時針旋轉(zhuǎn)螺桿16周，慢波結(jié)構(gòu)(束波互作用腔)的周期長度變?yōu)镻 = 35mm。在器件左端陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出高功率微波頻率為1.52GHz。
[0047]在慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P= 27mm的初始狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)柄順時針旋轉(zhuǎn)螺桿20周，慢波結(jié)構(gòu)(束波互作用腔)的周期長度變?yōu)镻 = 37mm。在器件左端陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出高功率微波頻率為1.51GHz。
[0048]在慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P= 27mm的初始狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)柄順時針旋轉(zhuǎn)螺桿24周，慢波結(jié)構(gòu)(束波互作用腔)的周期長度變?yōu)镻 = 39mm。在器件左端陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出高功率微波頻率為1.49GHz。
[0049]在慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P= 27mm的初始狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)柄順時針旋轉(zhuǎn)螺桿28周，慢波結(jié)構(gòu)(束波互作用腔)的周期長度變?yōu)镻 = 41mm。在器件左端陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出高功率微波頻率為1.48GHz。
[0050]在慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P= 27mm的初始狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)柄順時針旋轉(zhuǎn)螺桿32周，慢波結(jié)構(gòu)(束波互作用腔)的周期長度變?yōu)镻 = 43mm。在器件左端陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出高功率微波頻率為1.47GHz。
[0051 ]在在慢波結(jié)構(gòu)的周期長度P = 43mm的初始狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)柄依次逆時針旋轉(zhuǎn)螺桿4周，可順序?qū)崿F(xiàn)頻率為I.47GHz，I.48GHz，I.49GHz，I.5 IGHz，I.52GHz，I.53GHz，I.56GHz，I.62GHz，I.63GHz的高功率微波。
[0052]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項】
1.一種L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，其特征在于，包括: 圓波導(dǎo)套筒，其內(nèi)表面設(shè)置有與圓波導(dǎo)套筒軸線平行的卡槽； 同軸主慢波結(jié)構(gòu)，其為多個具有中心孔的盤荷波導(dǎo)盤片，其包括從左到右依次設(shè)置在所述圓波導(dǎo)套筒內(nèi)的微波厄流葉片、束波互作用葉片1、束波互作用葉片Π、束波互作用葉片m、束波互作用葉片IV和提取葉片;所述同軸主慢波結(jié)構(gòu)與所述圓波導(dǎo)套筒同軸設(shè)置;所述同軸主慢波結(jié)構(gòu)上均設(shè)置有與所述卡槽相匹配的卡扣;所述微波厄流葉片和提取葉片分別與所述圓波導(dǎo)套筒固定連接； 調(diào)節(jié)機構(gòu)，其設(shè)置在圓波導(dǎo)套筒內(nèi)；所述調(diào)節(jié)機構(gòu)為一螺桿，所述螺桿的一端通過第一軸承與所述圓波導(dǎo)套筒連接;所述螺桿的另一端通過第二軸承與所述提取葉片連接;所述束波互作用葉片1、束波互作用葉片π、束波互作用葉片m、束波互作用葉片IV分別與所述螺桿螺紋連接； 徑向發(fā)射陰極，其中心對稱軸線與圓波導(dǎo)套筒的中心軸線重合，并位于所述多個具有中心孔的盤荷波導(dǎo)盤片的中心孔內(nèi)； 陰極負(fù)載，其中心對稱軸線與圓波導(dǎo)套筒的中心軸線重合并位于其右端。2.如權(quán)利要求1所述的L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，其特征在于，所述陰極的發(fā)射材料為平絨，發(fā)射電流強度為40kA，陰極發(fā)射直徑為130mm，長度為175mm。3.如權(quán)利要求1所述的L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，其特征在于，所述陰極負(fù)載的內(nèi)外直徑分別為160mm和176mm;所述陰極端面與陰極負(fù)載內(nèi)部端面之間的距離為.24mm ο4.如權(quán)利要求1所述的L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，其特征在于，所述提取葉片的內(nèi)外直徑分別為2 3 Omm和2 7 5mm，厚度為5mm;所述微波厄流片的內(nèi)外直徑分別為.184mm和275mm，厚度為5mm;所述束波互作用葉片I與束波互作用葉片Π的內(nèi)外直徑分別為.184mm和275mm，厚度為5mm;所述束波互作用葉片ΙΠ與束波互作用葉片IV的內(nèi)外直徑分別為.200mm 和275mm，厚度為5mm。5.如權(quán)利要求1所述的L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，其特征在于，所述微波厄流葉片與提取葉片之間的距離為183mm;所述提取葉片的端面與陰極負(fù)載的端面之間的距離為36mm。6.如權(quán)利要求1所述的L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，其特征在于，所述螺桿由螺桿1、螺桿π、螺桿m和螺桿IV依次連接組成;所述束波互作用葉片I與螺桿I螺紋連接，其連接方式是通過在束波互作用葉片I上設(shè)置螺紋孔I，而在螺桿I上設(shè)置有與螺紋孔I相配合的螺紋I而實現(xiàn)的;所述束波互作用葉片π與螺桿π螺紋連接，其連接方式是通過在束波互作用葉片Π上設(shè)置螺紋孔Π，而在螺桿Π上設(shè)置有與螺紋孔Π相配合的螺紋Π而實現(xiàn)的；所述束波互作用葉片m與螺桿m螺紋連接，其連接方式是通過在束波互作用葉片m上設(shè)置螺紋孔m，而在螺桿m上設(shè)置有與螺紋孔m相配合的螺紋m而實現(xiàn)的；所述束波互作用葉片IV與螺桿IV的螺紋連接是通過在束波互作用葉片IV上設(shè)置螺紋孔IV，而在螺桿IV上設(shè)置有與螺紋孔IV相配合的螺紋IV而實現(xiàn)的;所述螺紋孔1、螺紋孔π、螺紋孔m、螺紋孔IV的螺紋距成第一等差數(shù)列排列，所述螺紋孔IV的螺紋距為第一等差數(shù)列的公差;所述帶有螺紋I的螺桿1、帶有螺紋π的螺桿π、帶有螺紋m的螺桿m、帶有螺紋ιν的螺桿ιν的長度構(gòu)成第二等差數(shù)列;所述螺紋1、螺紋π、螺紋m、螺紋IV的螺紋距構(gòu)成第三等差數(shù)列排列；所述帶有螺紋IV的螺桿IV的長度和螺紋距分別為第二等差數(shù)列和第三等差數(shù)列的公差。7.如權(quán)利要求6所述的L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，其特征在于，所述螺紋孔1、螺紋孔Π、螺紋孔In、螺紋孔IV的螺紋距分別為2mm、I.5mm、I mm、0.5mm;所述帶有螺紋I的螺桿1、帶有螺紋π的螺桿π、帶有螺紋m的螺桿m、帶有螺紋IV的螺桿ιν的長度分別為.64mm、48mm、32mm、16mm，螺紋距分別為2mm、1.5mm、1mm、0.5mm;所述束波互作用葉片1、束波互作用葉片Π、束波互作用葉片m、束波互作用葉片IV、提取葉片組成4個均勻周期的慢波結(jié)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動螺桿，帶動所述束波互作用葉片1、束波互作用葉片π、束波互作用葉片m、束波互作用葉片IV沿著圓波導(dǎo)套筒內(nèi)做軸線運動，運動距離成第四等差數(shù)列，使慢波結(jié)構(gòu)的周期長度在27?43mm之間均勻調(diào)節(jié);所述第四等差數(shù)列的公差為束波互作用葉片IV的運動距離。8.如權(quán)利要求6所述的L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，其特征在于，通過所述螺桿的轉(zhuǎn)動，將慢波結(jié)構(gòu)的周期長度調(diào)節(jié)至27?43mm之間，并在所述陰極與圓波導(dǎo)套筒之間施加電壓400kV，陰極發(fā)射電流達(dá)到40kA，輸出的高功率微波頻率為1.47?1.63GHz。9.如權(quán)利要求6所述的L波段多頻可控?zé)o磁場高功率微波器件，其特征在于，所述螺桿位于所述圓波導(dǎo)套筒的外部連接有旋轉(zhuǎn)柄。
【文檔編號】H01J23/28GK205488026SQ201620094372
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】張運儉, 孟凡寶, 丁恩燕, 李正紅, 馬喬生, 吳洋
【申請人】中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所