本實(shí)用新型涉及真空微波電子器件領(lǐng)域。更具體地，涉及一種行波管多級(jí)降壓收集極。

背景技術(shù)：

行波管是一類(lèi)用途廣泛的電真空器件，電子槍發(fā)射高能電子注，并通過(guò)周期磁場(chǎng)產(chǎn)生匯聚。電子注在通過(guò)慢波系統(tǒng)時(shí)交出攜帶的能量，將慢波系統(tǒng)中的微波信號(hào)放大。在交出部分能量后，電子注還攜帶著大量的高能電子。為了回收這部分能量，引入降壓收集極(主要是多級(jí)降壓收集極)是行波管中提高效率的一種重要手段。

通過(guò)多級(jí)降壓收集極的多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)，使完成互作用的高能電子在降壓結(jié)構(gòu)中形成的減速電場(chǎng)中減速，降低了電子轟擊收集極表面的速度，回收高能電子注中的能量，提升了整個(gè)行波管的效率。而交出能量后的電子注，并不是以一個(gè)統(tǒng)一的能量狀態(tài)進(jìn)入收集極，而是包含有大量的離散狀態(tài)，從理論分析角度看，為了有效提升行波管的效率，降壓收集極的級(jí)數(shù)越多越好，即針對(duì)每一種能量狀態(tài)的電子注，都設(shè)置一個(gè)相應(yīng)的收集極進(jìn)行能量回收。

在實(shí)際的工程應(yīng)用中，綜合考慮行波管的體積、可靠性和配套高壓電源等實(shí)際因素，行波管主要使用三級(jí)或者四級(jí)降壓收集極。為了在有限的降壓級(jí)數(shù)下盡可能提升行波管的效率，通常在收集極末端引入與陰極等電位的電極，這樣可以使可以有效的提升行波管整管效率。

如圖1所示，以常用的四級(jí)降壓收集極為例，現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極包括沿軸向順序分布的三個(gè)前收集極和末級(jí)收集極6，前收集極包括第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3，現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極還包括絕緣陶瓷筒4和外收集極5，第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3均釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4內(nèi)側(cè)，外收集極5釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4外側(cè)，絕緣陶瓷筒4通?？蔀槠鸾^緣作用的氧化鋁陶瓷筒，絕緣陶瓷筒4用于前收集極與外收集極5的絕緣。位于行波管多級(jí)降壓收集極尾部(即圖1中的右側(cè))的末級(jí)收集極6與絕緣陶瓷件7焊接，絕緣陶瓷件7與金屬連接件8焊 接，金屬連接件8再與外收集極5焊接，從而，外收集極5與末級(jí)收集極6之間的連接方式為焊接的固定連接方式，行波管多級(jí)降壓收集極裝配焊接完成后，末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置無(wú)法改變。其中絕緣陶瓷件7用于實(shí)現(xiàn)末級(jí)收集極6與外收集極5的絕緣。

如上所述，現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部電極結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置是固定無(wú)法改變的，而考慮到行波管是一種由大量零件裝配而成的集成器件，裝配過(guò)程中存在大量的人工操作環(huán)節(jié)，這就不可避免產(chǎn)生陰極發(fā)射、陰-陽(yáng)極對(duì)中、慢波線路長(zhǎng)度等方面的不一致，而這些不一致因素直接影響了行波管多級(jí)降壓收集極入口電子注的能量分布狀態(tài)，造成了同一批次不同行波管之間行波管多級(jí)降壓收集極入口電子注狀態(tài)存在差異，行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率較低。但行波管多級(jí)降壓收集極的內(nèi)部收集極位置無(wú)法根據(jù)裝配焊接完成后根據(jù)測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)參數(shù)的差值進(jìn)行相應(yīng)的適度調(diào)整，造成了裝配焊接完成后的行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率不能再提升。其中，行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)包括結(jié)構(gòu)參數(shù)及與結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)等。

因此，為了提升行波管效率和性能，需要提供一種能夠提升能量回收效率的行波管多級(jí)降壓收集極。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種行波管多級(jí)降壓收集極，解決現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極無(wú)法調(diào)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具體為無(wú)法調(diào)整末端收集極的軸向位置，而導(dǎo)致的現(xiàn)有的行波管多級(jí)降壓收集極對(duì)不同電子注的適應(yīng)能力差、能量回收效率低的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：

一種行波管多級(jí)降壓收集極，包括沿軸向順序分布的至少一個(gè)前收集極和末級(jí)收集極、絕緣陶瓷筒以及外收集極，所述絕緣陶瓷筒位于所述前收集極和所述外收集極之間，該行波管多級(jí)降壓收集極還包括

金屬?gòu)椥约?，其一端與所述外收集極焊接、另一端通過(guò)絕緣陶瓷件與所述末級(jí)收集極焊接，可調(diào)整所述末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；和固定調(diào)整后的所述金屬?gòu)椥约L(zhǎng)度的定位件。所述金屬?gòu)椥约拈L(zhǎng)度可調(diào)整，通過(guò)金屬?gòu)椥约陨黹L(zhǎng)度的可調(diào)整實(shí)現(xiàn)了所述末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置可調(diào)整，所述定位件實(shí)現(xiàn)了固定調(diào)整 后的所述金屬?gòu)椥约L(zhǎng)度，所述金屬?gòu)椥约退龆ㄎ患呐浜蠈?shí)現(xiàn)了可在對(duì)行波管多級(jí)降壓收集極的裝配焊接完成后調(diào)整并固定調(diào)整后的所述末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，改變行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部降壓電場(chǎng)分布，調(diào)節(jié)電子注發(fā)散狀態(tài)，可提高行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率、使得將行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率最大化成為可能。

優(yōu)選地，所述前收集極的數(shù)量為2或3。

優(yōu)選地，該行波管多級(jí)降壓收集極還包括：用于焊接所述金屬?gòu)椥约欢伺c所述外收集極的第一金屬連接件，和用于焊接所述金屬?gòu)椥约硪欢伺c所述絕緣陶瓷件的第二金屬連接件。

優(yōu)選地，所述定位件包括與所述末級(jí)收集極軸向滑動(dòng)配合的定位筒和定位環(huán)，所述定位筒一端與所述外收集極焊接、另一端設(shè)有內(nèi)螺紋，所述定位環(huán)設(shè)有與所述內(nèi)螺紋匹配的外螺紋。所述定位環(huán)與所述定位筒的螺紋配合可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述末級(jí)收集極施力以調(diào)整所述金屬?gòu)椥约拈L(zhǎng)度，并固定所述金屬?gòu)椥约{(diào)整后的長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，金屬?gòu)椥约榻饘俨y管。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型所述技術(shù)方案可在行波管多級(jí)降壓收集極的裝配焊接完成后，通過(guò)調(diào)整并固定金屬?gòu)椥约L(zhǎng)度，從而調(diào)整并固定末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，進(jìn)而改變行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部降壓電場(chǎng)分布，調(diào)節(jié)電子注發(fā)散狀態(tài)，以提高行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率，使得行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率的最大化成為可能。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中行波管多級(jí)降壓收集極的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出本實(shí)用新型公開(kāi)的行波管多級(jí)降壓收集極的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出本實(shí)用新型公開(kāi)的行波管多級(jí)降壓收集極中末級(jí)收集極的軸向位置調(diào)整方式示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖2所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種行波管多級(jí)降壓收集極，包括沿軸向順序分布的前收集極和末級(jí)收集極5，絕緣陶瓷筒4和末級(jí)收集極6。本實(shí)用新型公開(kāi)的行波管多級(jí)降壓收集極為四級(jí)降壓收集極，前收集極的為三個(gè)，分別是第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3，第一收集極1、第二收集極2、第三收集極3和末級(jí)收集極6一起構(gòu)成了四級(jí)降壓結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相同的結(jié)構(gòu)是：第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3均釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4內(nèi)側(cè)，外收集極5釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4外側(cè)，即，絕緣陶瓷筒4位于前收集極和外收集極5之間。

該行波管多級(jí)降壓收集極還包括：

金屬?gòu)椥约?，其一端與所述外收集極5焊接、另一端通過(guò)絕緣陶瓷件19與末級(jí)收集極6焊接，可調(diào)整末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；和固定調(diào)整后的金屬?gòu)椥约?長(zhǎng)度的定位件。金屬?gòu)椥约?另一端通過(guò)絕緣陶瓷件10與末級(jí)收集極6焊接的意思為：金屬?gòu)椥约?另一端與絕緣陶瓷件10焊接且絕緣陶瓷件10與末級(jí)收集極6焊接。通過(guò)金屬?gòu)椥约?一端與外收集極5焊接、另一端通過(guò)絕緣陶瓷件10與末級(jí)收集極6焊接實(shí)現(xiàn)行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部空間的氣密。金屬?gòu)椥约?的長(zhǎng)度可調(diào)整，通過(guò)金屬?gòu)椥约?自身長(zhǎng)度的可調(diào)整實(shí)現(xiàn)了末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置可調(diào)整，定位件實(shí)現(xiàn)了固定調(diào)整后的金屬?gòu)椥约?長(zhǎng)度，金屬?gòu)椥约?和定位件的配合實(shí)現(xiàn)了可在對(duì)行波管多級(jí)降壓收集極的裝配焊接完成后調(diào)整并固定調(diào)整后的末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，改變行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部降壓電場(chǎng)分布，調(diào)節(jié)電子注發(fā)散狀態(tài)，可提高行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率、使得將行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率最大化成為可能。

本方案中，行波管多級(jí)降壓收集極還包括：用于焊接金屬?gòu)椥约?一端與外收集極5的第一金屬連接件11，因?yàn)樵趯?shí)際的焊接過(guò)程中，將金屬?gòu)椥约?一端直接焊接在外收集極5上存在操作上的不便，所以以金屬?gòu)椥约?一端與第一金屬連接件11焊接且第一金屬連接件11與外收集極5焊接實(shí)現(xiàn)金屬?gòu)椥约?一端與外收集極5之間的焊接。此種結(jié)構(gòu)帶來(lái)的有益效果在于：在實(shí)際的焊接過(guò)程中，便于實(shí)現(xiàn)金屬?gòu)椥约?與外收集極5之間的焊接。

本方案中，行波管多級(jí)降壓收集極還包括：用于焊接金屬?gòu)椥约?另一 端與絕緣陶瓷件10的第二金屬連接件12，因?yàn)楝F(xiàn)有的絕緣陶瓷件的尺寸不足以直接焊接到金屬?gòu)椥约?上，所以以金屬?gòu)椥约?另一端與第二金屬連接件12焊接且第二金屬連接件12與絕緣陶瓷件10焊接，實(shí)現(xiàn)金屬?gòu)椥约?另一端與絕緣陶瓷件10之間的焊接。此種結(jié)構(gòu)帶來(lái)的有益效果在于：本方案中的絕緣陶瓷件10可使用現(xiàn)有的絕緣陶瓷件，而不用制作大尺寸的絕緣陶瓷件。

本方案中，定位件包括定位環(huán)14和與末級(jí)收集極6軸向滑動(dòng)配合的定位筒13，定位筒13在其內(nèi)側(cè)實(shí)現(xiàn)與末級(jí)收集極6軸向滑動(dòng)配合，定位筒13一端與外收集極5焊接、另一端設(shè)有內(nèi)螺紋，定位環(huán)14設(shè)有與內(nèi)螺紋匹配的外螺紋。定位環(huán)14與定位筒13的螺紋配合可實(shí)現(xiàn)對(duì)末級(jí)收集極6施力以調(diào)整金屬?gòu)椥约?的長(zhǎng)度，并固定金屬?gòu)椥约?調(diào)整后的長(zhǎng)度。定位筒13一端與外收集極5的焊接優(yōu)選的方式為定位筒13一端的內(nèi)側(cè)與外收集極5的外側(cè)焊接，這樣便于焊接的操作。定位筒13內(nèi)側(cè)與末級(jí)收集極6軸向滑動(dòng)配合是為了限定末級(jí)收集極6只能沿軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)整，消除因調(diào)整末級(jí)收集極6在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置時(shí)可能產(chǎn)生的在其他方向的位置變化而帶來(lái)的位置誤差。定位筒13內(nèi)側(cè)與末級(jí)收集極6軸向滑動(dòng)配合可通過(guò)導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)。

本方案中，金屬?gòu)椥约?為金屬波紋管。

本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例涉及一種行波管多級(jí)降壓收集極制作方法，例如包括如下步驟：

將沿軸向順序分布的至少一個(gè)前收集極焊接在絕緣陶瓷筒內(nèi)側(cè)，將金屬?gòu)椥约欢伺c外收集極焊接、另一端通過(guò)絕緣陶瓷件與末級(jí)收集極焊接；

根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)調(diào)整金屬?gòu)椥约拈L(zhǎng)度調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，進(jìn)而改變行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部降壓電場(chǎng)分布，調(diào)節(jié)電子注發(fā)散狀態(tài)，提升行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率，使得將行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率最大化成為可能；并通過(guò)利用定位件固定金屬?gòu)椥约{(diào)整后的長(zhǎng)度固定末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的調(diào)整后的軸向位置。優(yōu)選地，上述根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)調(diào)整所述金屬?gòu)椥约拈L(zhǎng)度調(diào)整所述末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置進(jìn)一步為：在根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)行波管多級(jí)降壓收集極進(jìn)行測(cè)試的同時(shí)，通過(guò)調(diào)整金屬?gòu)椥约拈L(zhǎng)度調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，這種一邊測(cè)試參數(shù)一邊調(diào)整的方式，更好地實(shí)現(xiàn)了在行波管多級(jí)降壓收 集極裝配焊接完成后對(duì)末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置的調(diào)整，使得該調(diào)整更為精確，能更好地提升行波管多級(jí)降壓收集極的能量回收效率。

本方案中，將金屬?gòu)椥约欢伺c外收集極焊接、另一端通過(guò)絕緣陶瓷件與末級(jí)收集極焊接進(jìn)一步包括：

將金屬?gòu)椥约欢送ㄟ^(guò)第一金屬連接件與外收集極焊接，即，將金屬?gòu)椥约欢伺c第一金屬連接件焊接并將第一金屬連接件與外收集極焊接，這樣，使得在實(shí)際的焊接過(guò)程中便于實(shí)現(xiàn)金屬?gòu)椥约c外收集極之間的焊接；將金屬?gòu)椥约硪欢送ㄟ^(guò)第二金屬連接件與絕緣陶瓷件焊接，即，將金屬?gòu)椥约硪欢伺c第二金屬連接件焊接并將第二金屬連接件與絕緣陶瓷件焊接，這樣，使得本方案中的絕緣陶瓷件可使用現(xiàn)有的絕緣陶瓷件，而不用制作大尺寸的絕緣陶瓷件。

本方案中，定位件包括定位筒和定位環(huán)，則，上述調(diào)整并固定的過(guò)程進(jìn)一步包括：

將定位筒的內(nèi)側(cè)與焊接陶瓷絕緣件的末級(jí)收集極設(shè)置為軸向滑動(dòng)配合，將定位筒一端與外收集極焊接，在定位筒另一端設(shè)置內(nèi)螺紋，在定位環(huán)設(shè)置與內(nèi)螺紋匹配的外螺紋；將定位筒的內(nèi)側(cè)與末級(jí)收集極設(shè)置為軸向滑動(dòng)配合使得末級(jí)收集極被限定為只能沿軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)整，消除因調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置時(shí)可能產(chǎn)生的在其他方向的位置變化而帶來(lái)的位置誤差；將定位筒一端與外收集極焊接優(yōu)選的方式為定位筒一端的內(nèi)側(cè)與外收集極的外側(cè)焊接，這樣便于焊接的操作；定位筒內(nèi)側(cè)與末級(jí)收集極軸向滑動(dòng)配合可通過(guò)導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)；

根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)利用定位環(huán)與定位筒的螺紋配合對(duì)末級(jí)收集極施力以調(diào)整金屬?gòu)椥约拈L(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；并固定金屬?gòu)椥约{(diào)整后的長(zhǎng)度，進(jìn)而固定末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的調(diào)整后的軸向位置。優(yōu)選地，在根據(jù)行波管多級(jí)降壓收集極的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)行波管多級(jí)降壓收集極進(jìn)行測(cè)試的同時(shí)，通過(guò)利用定位環(huán)與定位筒的螺紋配合對(duì)末級(jí)收集極施力以調(diào)整金屬?gòu)椥约拈L(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；并固定金屬?gòu)椥约{(diào)整后的長(zhǎng)度。

本方案中，金屬?gòu)椥约捎媒饘俨y管。

如圖3所示，在通過(guò)利用定位環(huán)與定位筒的螺紋配合對(duì)末級(jí)收集極施力 以調(diào)整金屬?gòu)椥约拈L(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)整末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；并固定金屬?gòu)椥约{(diào)整后的長(zhǎng)度，進(jìn)而固定末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的調(diào)整后的軸向位置時(shí)：

當(dāng)旋轉(zhuǎn)定位環(huán)使其向靠近行波管多級(jí)降壓收集極方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，定位環(huán)推動(dòng)末級(jí)收集極向行波管多級(jí)降壓收集極的頭部(圖3中的左側(cè))運(yùn)動(dòng)，金屬?gòu)椥约L(zhǎng)度被壓縮；

當(dāng)旋轉(zhuǎn)定位環(huán)使其向遠(yuǎn)離行波管多級(jí)降壓收集極方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬?gòu)椥约揽科鋸椥陨扉L(zhǎng)，并推動(dòng)末級(jí)收集極向行波管多級(jí)降壓收集極的尾部(圖3中的右側(cè))運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)調(diào)整后的末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，使得測(cè)試得到的行波管多級(jí)降壓收集極的測(cè)試結(jié)果符合設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，停止旋轉(zhuǎn)定位環(huán)以固定調(diào)整后的金屬?gòu)椥约拈L(zhǎng)度，進(jìn)而固定調(diào)整后的末級(jí)收集極在行波管多級(jí)降壓收集極內(nèi)部的軸向位置。

顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。