CN107978504A - 一种磁控管能量输出器及包括该能量输出器的磁控管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种磁控管能量输出器及包括该能量输出器的磁控管，能量输出器包括输出窗和金属壳体，输出窗与金属壳体形成密封腔，密封腔中设有天线组件，天线组件的两个耦合天线分别包括L型金属段。本发明具有低反射系数和高结构强度。

Description

一种磁控管能量输出器及包括该能量输出器的磁控管
技术领域
本发明涉及真空电子器件技术领域。更具体地，涉及一种磁控管的能量输出器。
背景技术
磁控管是产生高频功率的谐振设备。在磁控管中，阴极包括发射面、加热机构和两端的屏蔽结构。阴极被同轴的阳极环绕。阳极包括谐振空腔和谐振槽缝，谐振空腔和谐振槽缝可通过多个径向分布的叶片状电极或其他结构形成。在阴极和阳极之间施加电场，沿阴极轴线方向设置磁场，阴极发射的电子就会在阴极外表面和阳极之间形成的空间中与电磁场相互作用，产生所需的微波信号，再通过能量输出器的输出窗将微波能量从磁控管中耦合输出。
现有的磁控管中的能量输出器对结构尺寸的精度要求较高，反射系数较高且结构强度较低，性能易受到环境机械应力的影响。
因此，需要提供一种具有低反射系数和高结构强度的能量输出器及磁控管。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有低反射系数和高结构强度的能量输出器及磁控管。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明第一方面提供一种能量输出器，包括输出窗和金属壳体，所述输出窗与金属壳体形成密封腔，所述密封腔中设有天线组件，所述天线组件的两个耦合天线分别包括L型金属段。
本发明第一方面提供的能量输出器中，两个耦合天线将磁控管谐振***中的高频电压引至能量输出器内，两个L型金属段起到阻抗变换的作用，天线组件激励的高频电磁波由输出窗输出。由本发明第一方面提供的能量输出器的整体结构，特别是两个L型金属段带来的有益效果是：本发明第一方面提供的能量输出器具有低反射系数，同时具有相对高的结构强度。低反射系数使得磁控管谐振***的工作稳定性更高，高结构强度对于磁控管工作过程中产生的机械应力有着更高的适应能力，有利于消除或抑制环境机械应力带来的不利影响。另外，本发明第一方面提供的能量输出器对结构尺寸的精度要求较低，L型金属杆与耦合天线本体组合而成的“之”字形阻抗变换器对于弯曲半径和弯曲位置的精度要求很低，使器件的其他尺寸精度在制造过程中更易于满足要求。
优选地，所述天线组件具有轴向天线输出结构。
优选地，所述两个耦合天线分别包括用于连接到阳极的两个同轴接口，以及连接两个耦合天线另一端的发射天线。其中，两个同轴接口用于将磁控管谐振***中的高频电压引至能量输出器内，发射天线用于激励高频电磁波。
优选地，该能量输出器进一步包括固定在金属壳体和所述发射天线之间的支撑件。支撑件用于进一步加强天线组件的结构强度，以进一步加强能量输出器整体的结构强度。
优选地，所述支撑件是圆形金属杆。圆形金属杆形态的支撑件除了进一步加强天线组件的结构强度外，还可实现将发射天线在激励高频电磁波的过程中产生的热能由金属壳体传导出去。
优选地，所述支撑件位于该能量输出器中心位置。位于能量输出器中心位置的支撑件更利于实现进一步加强天线组件的结构强度。
优选地，两个耦合天线L型金属段之间的距离大于耦合天线同轴接口之间的距离，或两个耦合天线L型金属段之间的距离小于耦合天线同轴接口之间的距离。这样更利于两个L型金属杆实现阻抗变换的作用。
优选地，所述输出窗、金属壳体、天线组件通过钎焊固定连接。
本发明第二方面提供一种磁控管，包括本发明第一方面公开的能量输出器。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案具有低反射系数和具有高结构强度。低反射系数使得磁控管谐振***的工作稳定性更高，高结构强度对于磁控管工作过程中产生的机械应力有着更高的适应能力，有利于消除或抑制环境机械应力带来的不利影响。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出能量输出器的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种能量输出器，包括输出窗10和金属壳体，输出窗10与金属壳体形成密封腔，密封腔中设有天线组件，天线组件的两个耦合天线分别包括L型金属段。
本实施例提供的能量输出器中，两个耦合天线将磁控管谐振***中的高频电压引至能量输出器内，两个L型金属段起到阻抗变换的作用，天线组件激励的高频电磁波由输出窗输出。由本实施例提供的能量输出器的整体结构，特别是两个L型金属段带来的有益效果是：本实施例提供的能量输出器具有低反射系数，同时具有相对高的结构强度。低反射系数使得磁控管谐振***的工作稳定性更高，高结构强度对于磁控管工作过程中产生的机械应力有着更高的适应能力，有利于消除或抑制环境机械应力带来的不利影响。另外，本实施例提供的能量输出器对结构尺寸的精度要求较低，L型金属杆与耦合天线本体组合而成的“之”字形阻抗变换器对于弯曲半径和弯曲位置的精度的要求很低，使器件的其他尺寸精度在制造过程中更易于满足要求。
在具体实施时，本实施例提供的能量输出器中的天线组件具有轴向天线输出结构。在本实施例中，天线组件具体包括引入密封腔内的第一同轴接口20和第二同轴接口30、位于密封腔内的第一耦合天线本体40、第二耦合天线本体50、第一L型金属段60、第二L型金属段70、发射天线80和支撑件90，第一耦合天线本体40和第二耦合天线本体50的底面分别固定连接第一同轴接口20和第二同轴接口30引入密封腔的部分(即第一耦合天线本体40的底面固定连接第一同轴接口20引入密封腔的部分，第二耦合天线本体50的底面固定连接第二同轴接口30引入密封腔的部分)，第一L型金属段和第二L型金属段的横向端臂的底面边缘分别固定连接第一耦合天线本体40和第二耦合天线本体50的顶面(即第一L型金属段60的横向端臂的底面边缘固定连接第一耦合天线本体40的顶面，第二L型金属段70的横向端臂的底面边缘固定连接第二耦合天线本体50的顶面)，第一L型金属段60和第二L型金属段70的纵向端臂的顶面分别固定连接发射天线80两端的底面边缘(即第一L型金属段60的纵向端臂的顶面固定连接发射天线80一端的底面边缘，第二L型金属段70的纵向端臂的顶面固定连接发射天线80另一端的底面边缘)，支撑件90的顶面和底面分别固定连接发射天线80的底面中心和磁控管管体(即支撑件90的顶面固定连接发射天线80的底面中心，支撑件90的底面固定连接磁控管管体)。
本实施例提供的能量输出器中，第一同轴接口20、第二同轴接口30、第一耦合天线本体40和第二耦合天线本体50将磁控管谐振***中的高频电压引至能量输出器内，第一L型金属段60和第二L型金属段70起到阻抗变换的作用，发射天线80作为发射天线激励高频电磁波，高频电磁波由输出窗10输出。支撑件90用于进一步加强天线组件的结构强度，以进一步加强能量输出器整体的结构强度，支撑件90位于能量输出器中心位置更利于实现进一步加强天线组件的结构强度。
在本实施例中，发射天线80为金属薄片。
在具体实施时，支撑件90是圆形金属杆，圆形金属杆形态的支撑件90除了进一步加强天线组件的结构强度外，还可实现将发射天线80在激励高频电磁波的过程中产生的热能由金属壳体传导出去。
在具体实施时，两个耦合天线L型金属段之间的距离大于耦合天线同轴接口之间的距离，或两个耦合天线L型金属段之间的距离小于耦合天线同轴接口之间的距离。即，第一L型金属段60与第二L型金属段70的纵向端臂之间的横向距离大于第一同轴接口20与第二同轴接口30之间的横向距离，或第一L型金属段60与第二L型金属段70的纵向端臂之间的横向距离大于第一同轴接口20与第二同轴接口30之间的横向距离，在本实施例中，第一同轴接口20与第二同轴接口30之间的横向距离等于第一耦合天线本体40与第二耦合天线本体50之间的横向距离。此种结构更利于第一L型金属段60和第二L型金属段70实现阻抗变换的作用。
在具体实施时，输出窗、金属壳体、天线组件通过钎焊固定连接。在本实施例中，第一耦合天线本体40和第二耦合天线本体50的底面分别钎焊第一同轴接口20和第二同轴接口30引入密封腔的部分，第一L型金属段60和第二L型金属段70的横向端臂的底面边缘分别钎焊第一耦合天线本体40和第二耦合天线本体50的顶面，第一L型金属段60和第二L型金属段70的纵向端臂的顶面分别钎焊发射天线80两端的底面边缘，支撑件90的顶面和底面分别钎焊发射天线80的底面中心和磁控管管体。其中，第一L型金属段60与第一耦合天线本体40也可以一体加工而成，同样，第二L型金属段70与第二耦合天线本体50也可以一体加工而成。
本发明的另一个实施例提供了一种磁控管，包括上述实施例提供的能量输出器。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要说明的是，在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种磁控管能量输出器，包括输出窗和金属壳体，所述输出窗与金属壳体形成密封腔，所述密封腔中设有天线组件，其特征在于，所述天线组件的两个耦合天线分别包括L型金属段。
2.根据权利要求1所述磁控管能量输出器，其特征在于，所述天线组件具有轴向天线输出结构。
3.根据权利要求2所述磁控管能量输出器，其特征在于，所述两个耦合天线分别包括用于连接到阳极的两个同轴接口，以及连接两个耦合天线另一端的发射天线。
4.根据权利要求2所述磁控管能量输出器，其特征在于，该能量输出器进一步包括固定在金属壳体和所述发射天线之间的支撑件。
5.根据权利要求4所述磁控管能量输出器，其特征在于，所述支撑件是圆形金属杆。
6.根据权利要求4所述能磁控管量输出器，其特征在于，所述支撑件位于该能量输出器中心位置。
7.根据权利要求3所述磁控管能量输出器，其特征在于，两个耦合天线L型金属段之间的距离大于耦合天线同轴接口之间的距离。
8.根据权利要求3所述磁控管能量输出器，其特征在于，两个耦合天线L型金属段之间的距离小于耦合天线同轴接口之间的距离。
9.根据权利要求4所述能量输出器，其特征在于，所述输出窗、金属壳体、天线组件通过钎焊固定连接。
10.一种包括能量输出器的磁控管，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的能量输出器。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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