专利摘要

本发明公开了一种一体化矩形谐振腔的加载结构及加载方法，其中，一体化矩形谐振腔的加载结构，包括至少两个单独的矩形谐振腔，每个单独的矩形谐振腔包括：两个腔盖和两侧腔壁；两个漂移头，每个漂移头与每个单独的矩形谐振腔中的两个腔盖分别焊接在一起，两个漂移头之间形成漂移通道，用以穿过电子注；两个带耦合孔的薄腔壁，与两个腔盖和两侧腔壁、两个漂移头形成单独的矩形谐振腔；前腔壁和后腔壁，分别设置有用于涂覆衰减材料的凹槽，至少两个单独的矩形谐振腔中的每个带耦合孔的薄腔壁分别与前腔壁和后腔壁叠放，作为一体化矩形谐振腔的密封腔壁，形成一体化矩形谐振腔的加载结构。

权利要求

1.一种一体化矩形谐振腔的加载结构，包括至少两个单独的矩形谐振腔，每个单独的矩形谐振腔包括：

两个腔盖和两侧腔壁；

两个漂移头，每个漂移头与所述每个单独的矩形谐振腔中的两个腔盖分别焊接在一起，所述两个漂移头之间形成漂移通道，用以穿过电子注；

两个带耦合孔的薄腔壁，与所述两个腔盖和两侧腔壁、所述两个漂移头形成所述单独的矩形谐振腔；

前腔壁和后腔壁，分别设置有用于涂覆衰减材料的凹槽，所述前腔壁和所述后腔壁分别与所述至少两个单独的矩形谐振腔中的每个带耦合孔的薄腔壁叠放，作为所述一体化矩形谐振腔的密封腔壁，形成所述一体化矩形谐振腔的加载结构。

2.根据权利要求1所述的一体化矩形谐振腔的加载结构，其中：

所述两个带耦合孔的薄腔壁的耦合孔的尺寸大于或等于所述一体化矩形谐振腔的谐振频率的截止波长，用于保证微波能量可以穿过所述耦合孔耦合到衰减材料上。

3.根据权利要求1所述的一体化矩形谐振腔的加载结构，其中：

所述两个带耦合孔的薄腔壁的厚度小于或等于0.5mm。

4.根据权利要求2所述的一体化矩形谐振腔的加载结构，其中：

所述两个带耦合孔的薄腔壁的耦合孔的尺寸大小可被调节，以控制谐振腔的加载量。

5.根据权利要求2所述的一体化矩形谐振腔的加载结构，其中：

所述两个带耦合孔的薄腔壁的耦合孔的中心正对所述涂覆衰减材料的所在位置的中心。

6.根据权利要求1所述的一体化矩形谐振腔的加载结构，其中：

所述凹槽的高度小于或等于0.5mm，所述凹槽的面积对应需要涂覆衰减材料的所述一体化矩形谐振腔的腔侧面积。

7.根据权利要求6所述的一体化矩形谐振腔的加载结构，其中：

所述涂覆衰减材料的厚度小于所述凹槽的高度；

所述涂覆衰减材料为磁性衰减材料。

8.一种利用如权利要求1-7任一项所述的一体化矩形谐振腔的加载结构的加载方法，包括：

将漂移头分别与每个单独的矩形谐振腔的两个腔盖焊接在一起，形成所述一体化矩形谐振腔的漂移间隙；

将所述每个单独的矩形谐振腔中的带耦合孔的薄腔壁及前腔壁和后腔壁依次叠放至所述一体化矩形谐振腔的腔体；

将所述一体化矩形谐振腔的各组件固定夹紧，用以保证所述各组件间良好的电接触；

装架完成后，进行所述一体化矩形谐振腔的谐振频率及固有品质因数Q值的冷测调试。

9.根据权利要求8所述的加载方法，其中，所述在装架完成后，进行所述一体化矩形谐振腔的谐振频率及固有品质因数Q值的冷测调试包括：

将所述每个单独的矩形谐振腔中的带耦合孔的薄腔壁上的耦合孔的初始尺寸取预设尺寸的大小；

测量并记录所述一体化矩形谐振腔工作模式的Q值和所述耦合孔的面积S，并第一次扩大所述耦合孔的尺寸；

测试并计算Q值的下降量ΔQ1和耦合孔面积增量ΔS1，根据所述Q值的下降量ΔQ1与耦合孔面积增量ΔS1的比例可计算出设计要求的Q值对应的所述耦合孔的面积S；

按计算值扩大所述耦合孔的面积S，使得Q值达到要求完成调试。

10.根据权利要求8所述的加载方法，其中，所述进行所述一体化矩形谐振腔的谐振频率及固有品质因数Q值的冷测调试之后还包括：将焊料片装入已焊好漂移头的所述一体化矩形谐振腔的腔体，再装入所述每个单独的矩形谐振腔中的带耦合孔的薄腔壁，再装入所述焊料片，最后装入所述前腔壁和所述后腔壁；

将所述一体化矩形谐振腔的各组件固定夹紧进行高温钎焊。

说明书

技术领域

本发明涉及一种矩形谐振腔，特别是涉及工作在高频段的一种一体化矩形谐振腔的加载结构及加载方法。

背景技术

在宽带速调管中，为了展宽群聚带宽，需要对速调管的中间谐振腔进行加载，以降低谐振腔的固有品质因数Q值。目前本领域技术人员可以通过外接同轴负载、谐振腔腔壁涂覆微波衰减材料等方式减低谐振腔的固有品质因数Q值。在采用外接同轴负载的方法，其谐振腔加载结构复杂，对于小尺寸的谐振腔几乎无法实现。所以目前普遍采用在谐振腔腔壁上涂覆微波衰减材料的方法，该方法可通过控制衰减层的厚度和涂覆面积，调节谐振腔的Q值，可采用3维电磁场计算软件，计算涂覆衰减材料的面积。但衰减材料经过涂覆烧结工艺后，实际测试结果往往与理论计算存在偏差。

因此，在实际制管中会在谐振腔上涂覆较多的衰减材料，经测试后，通过锉刀或刮刀等工具去掉多余的衰减材料来达到要求的Q值。这种方法在S和C等较低频段的速调管中应用广泛，因为这些管子中的谐振腔尺寸较大，并且每个谐振腔可以分开加工，测试和调节Q值，再经钎焊连接在一起成为高频群聚段。

然而随着工作频段的升高，谐振腔的尺寸会变小，同时高增益和宽带宽的速调管会包括十几个谐振腔，需要加载的谐振腔腔体个数也较多，综合考虑加工和焊接的技术难度，一般对于较高频段的速调管，其高频群聚段由一体化加工的矩形谐振腔组成，这些都增加了谐振腔的加载及调节加载量的难度。

发明内容

鉴于目前对于工作在高频段的速调管，谐振腔的加载结构复杂、调节加载量难度增加，本发明提供了一种一体化矩形谐振腔的加载结构及加载方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种一体化矩形谐振腔的加载结构，包括至少两个单独的矩形谐振腔，每个单独的矩形谐振腔包括：两个腔盖和两侧腔壁；两个漂移头，每个漂移头与每个单独的矩形谐振腔中的两个腔盖分别焊接在一起，两个漂移头之间形成漂移通道，用以穿过电子注；两个带耦合孔的薄腔壁，与两个腔盖和两侧腔壁、两个漂移头形成单独的矩形谐振腔；前腔壁和后腔壁，分别设置有用于涂覆衰减材料的凹槽，至少两个单独的矩形谐振腔中的每个带耦合孔的薄腔壁分别与前腔壁和后腔壁叠放，作为一体化矩形谐振腔的密封腔壁，形成一体化矩形谐振腔的加载结构。

根据本公开的实施例，其中，两个带耦合孔的薄腔壁的耦合孔的尺寸大于或等于一体化矩形谐振腔的谐振频率的截止波长，用于保证微波能量可以穿过耦合孔耦合到衰减材料上。

根据本公开的实施例，其中，两个带耦合孔的薄腔壁的厚度小于或等于0.5mm。

根据本公开的实施例，其中，两个带耦合孔的薄腔壁的耦合孔的尺寸大小可被调节，以控制谐振腔的加载量。

根据本公开的实施例，其中，两个带耦合孔的薄腔壁的耦合孔的中心正对涂覆衰减材料的所在位置的中心。

根据本公开的实施例，其中，凹槽的高度小于或等于0.5mm，凹槽的面积对应需要涂覆衰减材料的谐振腔的腔侧面积。

根据本公开的实施例，其中，涂覆衰减材料的厚度小于凹槽的高度；涂覆衰减材料为磁性衰减材料。

另一方面，本发明还提供了一种利用如上任一项的一体化矩形谐振腔的加载结构的加载方法，包括：将漂移头分别与每个单独的矩形谐振腔的两个腔盖焊接在一起，形成一体化矩形谐振腔的漂移间隙；将每个单独的矩形谐振腔中的带耦合孔的薄腔壁及前腔壁和后腔壁依次叠放至一体化矩形谐振腔的腔体；将一体化矩形谐振腔的各组件固定夹紧，用以保证组件间良好的电接触；装架完成后，进行一体化矩形谐振腔的谐振频率及固有品质因数Q值的冷测和调试。

根据本公开的实施例，其中，在装架完成后，进行一体化矩形谐振腔的谐振频率及固有品质因数Q值的冷测和调试还包括：将每个单独的矩形谐振腔中的带耦合孔的薄腔壁上的耦合孔的尺寸取预设尺寸的大小；测量并记录一体化矩形谐振腔工作模式的Q值和耦合孔的面积S；并第一次扩大耦合孔的尺寸；测试并计算Q值的下降量ΔQ1和耦合孔面积增量ΔS1，根据Q值的下降量ΔQ1与耦合孔面积增量ΔS1的比例可计算出设计要求的Q值对应的耦合孔的面积S；按计算值扩大耦合孔的面积S，使得Q值达到要求完成调试。

根据本公开的实施例，上述加载方法还包括：将焊料片装入已焊好漂移头的一体化矩形谐振腔的腔体，再装入每个单独的矩形谐振腔中的带耦合孔的薄腔壁，再装入焊料片，最后装入前腔壁和后腔壁；将一体化矩形谐振腔的各组件固定夹紧进行高温钎焊。

从上述技术方案可以看出，本发明的一种一体化矩形谐振腔的加载结构及加载方法具有以下有益效果：

(1)本发明中的谐振腔的加载结构，其结构简单，降低了制作难度，提高了成品率。加载谐振腔时，只需调节薄腔壁上耦合孔的大小即可调节谐振腔加载量的多少，无需使用刮刀等工具去掉部分衰减层，破坏涂覆烧结在腔壁上的衰减材料，既提高了速调管的可靠性，也使得冷测调节谐振腔加载量的操作简易可行。

(2)根据谐振腔固有品质因数Q值的下降量与磁场经过的衰减层面积增量成比例关系，可根据该比例关系计算出要求的Q值对应的衰减层面积。因此测试和调试谐振腔Q值时只需两次扩大薄腔壁上耦合孔尺寸，即可达到设计要求的Q值，操作简单，步骤少。

(3)本发明采用磁性衰减材料，通过腔壁处的磁场经过衰减层被吸收来降低谐振腔的Q值，由于没有外加吸收腔，不会有谐振模式，避免了外加吸收腔中高次模引起的振荡影响速调管性能。

附图说明

图1为外加吸收谐振腔加载结构示意图；

图2为根据本发明的实施例的一体化矩形谐振腔的加载结构正面剖面图；

图3为图2沿B-B的剖面图；

图4为图2沿A-A的剖面图；

图5为根据本发明的实施例的一体化矩形谐振腔的加载方法流程示意图；

图6为根据本发明的实施例的一体化矩形谐振腔的冷测调试固有品质因数Q值的方法流程示意图。

具体实施方式

在一实施方式中，可以将外加吸收谐振腔的方法采用在高频段速调管和多注速调管中，该谐振腔的加载结构的示意图如图1所示。

从图1可以看出，该加载结构是在主谐振腔11的外侧再加一个吸收谐振腔12，吸收腔中设置有衰减陶瓷13和调谐块14，通过吸收腔中没置的衰减陶瓷13，使主谐振腔11中的工作模式与吸收谐振腔12中的某个低固有品质因数Q值的谐振模式谐振来降低主谐振腔的Q值。测试时需要反复调整耦合膜片15上的耦合孔的大小和调谐块14的厚度，保证吸收谐振腔12中的低Q值的谐振模式和主谐振腔11中的工作模式谐振。同时还要注意主谐振腔11的工作模式和吸收谐振腔12中的其他高次模式的模式间隔。该方法不仅测试流程复杂，吸收谐振腔12中的高次模还容易引起振荡影响整管性能。

基于此，本发明针对一体化加工的谐振腔，提出了一种一体化矩形谐振腔的加载结构及加载方法。该一体化矩形谐振腔的加载结构简单，没有吸收腔，不会形成吸收腔模式振荡，测试调节谐振腔的加载量也容易操作。

下面结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

一方面，本发明提供了一种一体化矩形谐振腔的加载结构。参照图2-图4，其中，图2为根据本发明的实施例的一体化矩形谐振腔的加载结构正面剖面图；图3为图2沿B-B的剖面图；以及图4为图2沿A-A的剖面图。

如图2所示，本发明提供的一体化矩形谐振腔的加载结构，包括至少两个单独的矩形谐振腔，其中，两个腔盖和两侧腔壁1，两个漂移头2，两个带耦合孔的薄腔壁3组成每个单独的矩形谐振腔，前腔壁4和后腔壁5分别与至少两个单独的矩形谐振腔中的每个带耦合孔的薄腔壁叠放，作为一体化矩形谐振腔的密封腔壁，形成一体化矩形谐振腔的加载结构。

下面对于一体化矩形谐振腔的各组成部分具体说明。

两个腔盖和两侧腔壁1。

根据本公开的实施例，一体化矩形谐振腔包括至少两个单独的矩形谐振腔，按照图2预设方向，两个腔盖分别为每个单独的矩形谐振腔的上下腔盖，每个腔盖分别设置有预设直径及预设高度的圆柱，预设高度与每个腔盖的高度相同；两侧腔壁分别为每个单独的矩形谐振腔的左右两侧腔壁(图中未示出)。结合图2可知，一体化矩形谐振腔中包括至少的两个单独的矩形谐振腔中的一个单独的谐振腔的下腔盖与另一个单独谐振腔的上腔盖可以共用。本具体实施例中，以三个单独的矩形谐振腔组成一体化矩形谐振腔为例。

两个漂移头2。

根据本公开的实施例，两个漂移头2分别焊接于每个单独的矩形谐振腔中的上下两个带有圆柱的腔盖中，且结合图2可知，一体化矩形谐振腔中包括至少的两个单独的矩形谐振腔中的一个单独的谐振腔的与下腔盖焊接的漂移头与另一个单独谐振腔的与上腔盖焊接的漂移头可以共用。此外，上下两个漂移头之间在矩形谐振腔的腔体形成漂移间隙，可以用于电子注穿过。结合图3可知，每个漂移头具有多个电子注通道，与漂移间隙共同组成电子注通道6。

两个带耦合孔的薄腔壁3。

根据本公开的实施例，两个带耦合孔的薄腔壁3与两个上下腔盖和左右两侧腔壁1以及两个漂移头2形成每个单独的矩形谐振腔。其中，两个带耦合孔的薄腔壁的厚度小于或等于0.5mm。

根据本公开的实施例，每个单独的矩形谐振腔的两个带耦合孔的薄腔壁的耦合孔的尺寸可以调节，其耦合孔的尺寸大于或等于一体化矩形谐振腔的谐振频率的截止波长，用于保证微波能量可以穿过耦合孔耦合到衰减材料7上，从而控制一体化矩形谐振腔的加载量。

前腔壁4和后腔壁5。

根据本公开的实施例，前腔壁4和后腔壁5分别设置有用于涂覆衰减材料7的凹槽，前腔壁4和后腔壁5分别与每个单独的矩形谐振腔中的每个带耦合孔的薄腔壁3叠放，作为一体化矩形谐振腔的密封腔壁，形成一体化矩形谐振腔的加载结构。

根据本公开的实施例，前腔壁4和后腔壁5可以作为一体化矩形谐振腔的密封腔壁，可以保证一体化谐振腔的真空气密，还可以作为烧结衰减材料7的载体。

根据本公开的实施例，涂覆衰减材料7为磁性衰减材料，带耦合孔的薄腔壁的耦合孔3的中心正对衰减材料7所在位置的中心。

根据本公开的实施例，前腔壁4和后腔壁5分别设置的用于涂覆衰减材料7的凹槽的高度小于或等于0.5mm，凹槽的面积对应需要涂覆衰减材料7的一体化矩形谐振腔的腔侧面积，可以将衰减材料7涂满整个凹槽，只需保证衰减材料7的厚度不高出凹槽边缘即可，即衰减材料7的厚度最多不超过0.5mm。

根据本公开的实施例，前腔壁4和后腔壁5分别设置的用于涂覆衰减材料7的凹槽形状可以为以下一种：矩形、圆形、多边形。

通过本公开的实施例，根据加工一种一体化矩形谐振腔的加载结构，包括至少两个单独的矩形谐振腔，每个单独的矩形谐振腔包括：两个腔盖和两侧腔壁，两个漂移头，两个带耦合孔的薄腔壁。前腔壁和后腔壁作为至少两个单独矩形谐振腔的密封腔壁共同组成一体化矩形谐振腔加载结构，解决了因结构复杂无法实现小尺寸的谐振腔加载，经测试后，通过锉刀或刮刀等工具去掉多余的衰减材料来达到要求的Q值而对于高频段的速调管增强了谐振腔的加载难度的技术问题。可以使得谐振腔结构简单化，加载谐振腔时，只需调节薄腔壁上耦合孔的大小即可调节谐振腔加载量的多少，无需破坏涂覆烧结在腔壁上的衰减材料，既提高了速调管的可靠性，也使得冷测调节谐振腔加载量的操作简易可行，同时由于没有外加吸收腔，不会有谐振模式，避免了外加吸收腔中高次模引起的振荡影响速调管性能降低了制作难度，提高了成品率。

另一方面，本发明提供了一种利用如上述所述的一体化矩形谐振腔的加载结构的加载方法。图5为根据本发明的实施例的一体化矩形谐振腔的加载方法流程示意图。

如图5所示，该方法包括操作S501～S504。

在S501，将漂移头分别与每个单独的矩形谐振腔的两个腔盖焊接在一起，形成一体化矩形谐振腔的漂移间隙。

根据本公开的实施例，每个单独的矩形谐振腔具有两个腔盖，分别为单独矩形谐振腔的上下腔盖，每个漂移头分别于上下腔盖焊接在一起，上下两个漂移头在每个单独矩形谐振腔的腔体形成漂移间隙。一体化矩形谐振腔包括至少两个单独的矩形谐振腔，一体化矩形谐振腔至少包括两个漂移间隙。

在S502，将每个单独的矩形谐振腔中的带耦合孔的薄腔壁及前腔壁和后腔壁依次叠放至一体化矩形谐振腔的腔体。

在S503，将一体化矩形谐振腔的各组件固定夹紧，用以保证各组件间良好的电接触。

根据本公开的实施例，两个带耦合孔的薄腔壁与两个腔盖和左右两侧腔壁形成单独的矩形谐振腔，将前腔壁和后腔壁装入包括至少两个单独矩形谐振腔的腔体，作为一体化矩形谐振腔的密封腔壁，形成一体化矩形谐振腔。

根据本公开的实施例，冷测时，一体化矩形谐振腔的整个腔体的各个组件需要用夹具固定加紧，以保证几个组件之间能够有良好的电接触。

在S504，冷测装架完成后，进行一体化矩形谐振腔的谐振频率及固有品质因数Q值的冷测调试。

根据本公开的实施例，对一体化矩形谐振腔的谐振频率及固有品质因数Q值的冷测调试可以通过利用特定的方法对腔体的频率和加载量进行测试。图6具体说明了一体化矩形谐振腔冷测调试谐振腔固有品质因数Q值的方法流程。

图6为根据本发明的实施例的一体化矩形谐振腔的冷测调试固有品质因数Q值的方法流程示意图。

如图6所示，该方法包括操作S601～S604。

在S601，将每个单独的矩形谐振腔中的带耦合孔的薄腔壁上的耦合孔的尺寸取预设尺寸的大小。

根据本公开的实施例，带耦合孔的薄腔壁上的耦合孔的初始尺寸取尽量小，较小的耦合孔露出的衰减材料的面积和体积也很少，薄腔壁上处经过衰减材料的磁场很少，一体化矩形谐振腔的腔体的加载量较小，固有品质因数Q值较高。

在S602，测量并记录一体化矩形谐振腔工作模式的Q值和耦合孔的面积S，并第一次扩大耦合孔的尺寸。

根据本公开的实施例，取较小的耦合孔的尺寸后，通过利用特定的方法对一体化矩形谐振腔进行测试，并记录一体化矩形谐振腔工作模式的Q值和耦合孔的面积S。此时，由于耦合孔初始尺寸较小，固有品质因数Q值较高，因此，进行第一次耦合孔的调整，扩大耦合孔的面积。

在S603，测试并计算Q值的下降量ΔQ1和耦合孔面积增量ΔS1，根据所述Q值的下降量ΔQ1与耦合孔面积增量ΔS1的比例可计算出设计要求的Q值对应的耦合孔的面积S。

根据本公开的实施例，第一次扩大耦合孔的尺寸后，继续通过利用上述特定方法对一体化矩形谐振腔进行测试，并计算第一次扩大耦合孔尺寸后的固有品质因数Q值的下降量ΔQ1与耦合孔面积的增量ΔS1。

根据本公开的实施例，通过固有品质因数Q值的下降量ΔQ1与耦合孔面积的增量ΔS1的线性比例关系可以计算出达到设计要求的Q值对应的耦合孔的面积S。

在S604，按计算值扩大耦合孔的面积S，使得Q值达到要求完成调试。

根据本公开的实施例，按照步骤S603得到的达到设计要求的Q值对应的耦合孔的面积S，进行耦合孔的第二次扩大，利用上述特定方法对一体化矩形谐振腔进行测试，使得Q值达到要求完成调试。

根据本公开的实施例，一体化矩形谐振腔完成冷测调试之后，进行高温钎焊，具体安装方式主要包括：将焊料片装入已焊好漂移头的一体化矩形谐振腔的腔体，再装入每个单独的矩形谐振腔中的带耦合孔的薄腔壁，再装入焊料片，最后装入前腔壁和后腔壁，用夹具固定加紧一体化矩形谐振腔的各组件进行高温钎焊。

根据本公开的实施例，所用的焊料片上需要开口，开口的大小为涂覆衰减材料的凹槽的面积大小，用以避免焊料在高温下熔化后焊料流到衰减材料上。

根据本公开的实施例，通过提供一种利用一体化矩形谐振腔的加载结构的加载方法，解决了在进行谐振腔固有品质因数Q值的调试时的操作复杂，步骤多的问题，可以根据谐振腔固有品质因数Q值的下降量与磁场经过的衰减层面积增量成比例关系，根据该比例关系计算出要求的Q值对应的衰减层面积，只需两次扩大薄腔壁上耦合孔尺寸，即可达到设计要求的Q值，操作简单，步骤少。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

一体化矩形谐振腔的加载结构及加载方法专利购买费用说明

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4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。