S波段大功率脉冲行波管的螺旋线慢波电路的设计方法与流程

s波段大功率脉冲行波管的螺旋线慢波电路的设计方法
技术领域
1.本发明属于高效率大功率脉冲行波管技术领域，更具体地说，特别涉及一种s波段高效率大功率脉冲行波管的螺旋线慢波电路的设计方法。


背景技术：

2.大功率脉冲行波管可适用于地面环境条件，配套某雷达诱饵系统，用于整机的发射部位，起功率放大作用。还可推广应用于舰载、车载等各类环境下的电子干扰或电子对抗系统。随着武器装备的快速发展，对行波管的要求也越来越高。
3.于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种s波段高效率大功率脉冲行波管的螺旋线慢波电路的设计方法，以期达到更具有更加实用价值性的目的。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了实现高于30％的电子效率、12kw的脉冲输出功率的需求，提供一种结构设计合理、可靠性高、高效率、大功率的s波段脉冲行波管的螺旋线慢波电路结构，提升慢波电路的功率容量和散热能力，满足了大功率行波管对于散热和效率的需求，研制出了s波段b1频段内脉冲输出功率大于12kw，电子效率高于30％的样管。
5.本发明提供一种s波段高效率大功率脉冲行波管的螺旋线慢波电路的设计方法，包括复合管壳和通过品形氧化铍瓷杆、紧固片用打刹方式安装在复合管壳内的钼质锥形螺旋线；
6.所述钼质锥形螺旋线为一次切断结构，分为输入段螺旋线和输出段螺旋线，所述输入段螺旋线和输出段螺旋线均为钼质大锥度锥形螺旋线，且输入段和输出段均设置有集中衰减器，所述输入段螺旋线的锥角为24
′
～27
′
，所述输出段螺旋线的锥角为36
′
～39
′
；
7.所述输入段螺旋线的大头外半径为a
1-a1 0.6mm，小头外半径为b
1-b1 0.6mm，螺距由螺距由c1渐变至c
1-0.6；
8.所述输出段螺旋线的大头外半径为a
2-a2 0.6mm，小头外半径为b
2-b2 0.6mm，螺距由c2渐变至c2 0.4，c2 0.4渐变至c2 1.15，c2 1.15渐变至c2 1.25；输入段螺旋线到输出段螺旋线为跳变。
9.进一步的，复合管壳是由极靴、连接环和散热片焊接为一体的复合结构。
10.进一步的，输入段螺旋线的锥角为26
′
，所述输出段螺旋线的锥角为38
′
。
11.进一步的，输出段螺旋线的大头外半径为a2mm，小头外半径为b2mm，螺距由c2渐变至c2 0.3，c2 0.3渐变至c2 1.1，c2 1.1渐变至c2 1.3；输入段螺旋线到输出段螺旋线为跳变。
12.进一步的，钼质锥形螺旋线与夹持杆采用面接触的方式接触，且夹持杆为品形氧化铍瓷杆。
13.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
14.1、采用大锥度双锥形结构的螺旋线型慢波电路，锥角大的选择增强结构稳定性和
提高耦合阻抗，获得更高的输出功率和电子效率。
15.2、采用相速渐变技术，实现相速的再同步，优选色散组合，保证电子效率。在输出段的末端加一段螺距正渐变段，不仅增加高端的注波互作用效率，而且可使该区域电子注和电磁波在高频端充分地互作用、交出能量，从而达到增加高端输出功率、提高电子效率的目的。
16.3、极靴、连接环、散热片焊接为一体的复合管壳结构，再采用慢走丝加工工艺，氧化铍夹持杆与复合金属管壳紧密接触，加快螺旋线热量的传导，满足大功率的散热要求。
17.4、采用品形氧化铍瓷杆，一方面增强夹持可靠性，同时由于氧化铍良好的导热性增强慢波电路散热，提高整管工作可靠性，满足大功率散热要求。
18.5、采用螺旋线与夹持杆的面接触方式，以增加螺旋线与夹持杆的接触面积，提高热传导能力，满足大功率散热要求。
19.6、慢波电路采用一次切断，输入段及输出段均设置集中衰减器，防止内部振荡及反射，增强整管稳定性。
20.7、采用色散渐变与跳变组合的技术，优选色散组合，先跳变再渐变，有效抑制高工作电压带来的返波振荡。
附图说明
21.图1是本发明慢波系统图。
22.图2是本发明复合管壳示意图。
23.图3是螺距变化方式示意图。
24.图4是衰减器位置示意图。
25.图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
26.1、复合管壳；102、极靴；103、散热片；
27.2、钼质锥形螺旋线；201、输入段螺旋线；202、输出段螺旋线。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
29.实施例：
30.如附图1至附图2所示：
31.本发明提供一种s波段高效率大功率脉冲行波管的螺旋线慢波电路的设计方法，包括复合管壳1和通过品形氧化铍瓷杆、紧固片用打刹方式安装在复合管壳1内的钼质锥形螺旋线2；
32.所述钼质锥形螺旋线2为一次切断结构，分为输入段螺旋线201和输出段螺旋线202，所述输入段螺旋线201和输出段螺旋线202均为钼质大锥度锥形螺旋线，且输入段和输出段均设置有集中衰减器，所述输入段螺旋线201的锥角为24
′
～27
′
，所述输出段螺旋线202的锥角为36
′
～39
′
；
33.所述输入段螺旋线201的大头外半径为a1-a1 0.6mm，小头外半径为b1-b1 0.6mm，螺距由螺距由c1渐变至c1-0.6；
34.所述输出段螺旋线202的大头外半径为a2-a2 0.6mm，小头外半径为b2-b2 0.6mm，螺距由c2渐变至c2 0.4，c2 0.4渐变至c2 1.15，c2 1.15渐变至c2 1.25；输入段螺旋线201到输出段螺旋线202为跳变。
35.其中，复合管壳1是由极靴101、连接环102和散热片103焊接为一体的复合结构，为高工作电压大功率输出下的散热提供了保障。
36.其中，输入段螺旋线201的锥角为26
′
，所述输出段螺旋线202的锥角为38
′
。
37.其中，输出段螺旋线202的大头外半径为a2 mm，小头外半径为b2 mm，螺距由c2渐变至c2 0.3，c2 0.3渐变至c2 1.1，c2 1.1渐变至c2 1.3；输入段螺旋线201到输出段螺旋线202为跳变。
38.其中，钼质锥形螺旋线2与夹持杆采用面接触的方式接触，且夹持杆为品形氧化铍瓷杆。
39.本发明提供的s波段高效率大功率脉冲行波管的慢波电路，将大锥度双锥形螺旋线的慢波结构、复合管壳结构与动态相速跳变加渐变技术三者相结合，达到了s波段行波管的高效率和大功率的目的，同时可实现cad的装管需要。
40.采用本专利所述s波段大功率高效率脉冲行波管的慢波电路，研制出s波段大功率高效率脉冲行波管样管，达到的指标如下：
[0041][0042]
样管在10％工作比能够稳定工作，满足使用要求。
[0043]
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。