提高行波管燈絲電壓參數一致性的方法
2023-05-09 10:13:46 6
專利名稱：提高行波管燈絲電壓參數一致性的方法
技術領域：
本發明涉及微波真空電子器件領域，具體涉及提高行波管燈絲電壓參數一致性的方法。
背景技術：
行波管作為真空微波功率放大器件，具有頻帶寬、增益大、效率高、可靠性高等優點，在各類軍用微波發射機中有著廣泛的應用，被譽為武器裝備的「心臟」。大功率行波管是一個十分複雜的部件，許多用戶並不能也沒有意願去詳細了解管子的工作原理。針對這一情況，行波管的製造廠家為了儘量避免因用戶操作不當而導致的故障，往往需要將大功率行波管的操作過程進行程序化，即用戶按照廠家發布的規定程序操作，就可以完成行波管的工作需求。目前所用的大功率行波管中均採用的是間熱式熱陰極。間熱式熱陰極裡的加熱體就是燈絲，又稱熱絲、熱子。燈絲裝在陰極筒內並有專門的供電電路。當接通電源後，電流流過燈絲產生熱量，使其溫度升高。燈絲通過熱輻射和熱傳導加熱陰極至工作溫度，以保障陰極產生足夠的電子發射。大發射密度的熱陰極的電流發射密度與陰極的基底配方、浸鹽工藝、覆膜工藝、裝配工藝和加熱溫度都有關係。而在管子排氣以後能夠調整的參數只有加熱溫度，也就是通過調節熱子的電壓來進行調節。為了使行波管的工作能夠程序化，就要求每隻行波管的電壓參數完全一致，這是一件十分困難的工作，其中燈絲電壓參數的一致性是最難實現的。這是由於大功率行波管的陰極電流發射密度一般較大，它的工作點一般在「拐點「附近，即在空間電荷限制區和溫度限制區的交界點附近。在這一工作區域，只要燈絲電壓值有很小的變化就會改變陰極的工作溫度，從而導致陰極發射電流出現較大變化，就將影響行波管工作的穩定性。而燈絲電壓值在行波管的製作裝配過程中容易受很多工序的影響，導致每隻行波管燈絲電壓值不太可能完全一致。因此，目前在實際工作中，對於中小功率行波管，在操作過程中需要在每個行波管上標明實際燈絲電壓值，用戶需按此電壓值加電壓，而由於每隻行波管的實際燈絲電壓值不一致，用戶需要對每隻行波管加不同的工作電壓，並且每隻行波管上標出的是一個電壓調整範圍，實際工作電壓包含在其中，用戶需反覆操作，方能完成行波管的燈絲電壓調整，這不僅增加了操作的複雜性，為用戶自動化操作帶來極大的不便；同時由於大功率耦合腔行波管燈絲一般的工作溫度在1050°C左右，燈絲一般為耐高溫的鎢錸合金絲，而鎢錸合金材料的冷阻與熱阻會有很大的變化，冷阻阻值極小，在加電過程中會出現浪湧電流，將影響行波管工作的穩定性。
發明內容
本發明的目的在於提供提高行波管燈絲電壓參數一致性的方法，使得行波管燈絲電壓額定值一致，實現用戶使用時的自動化操作；本發明的另一目的為降低鎢錸合金燈絲
3在工作時出現浪湧電流對行波管工作的穩定性的影響。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案為提高行波管燈絲電壓參數一致性的方法，所述燈絲設於行波管陰極筒內部，在所述行波管陰極筒內部設有為所述燈絲供電的迴路；其特徵在於包括以下步驟(1)將每隻行波管燈絲電壓值設定為Vl ；(2)行波管在製作完成後，由於各種原因導致其燈絲實際電壓值V2與Vl會出現一定的離散性，但都會在一個範圍內；(3)通過測試確定同一型號的每一隻行波管的實際燈絲電壓值V2 ；(4)確定燈絲供電電源提供給行波管燈絲迴路的供電電壓V3，每隻行波管的V3值相等，V3要大於V2 ；(5)為每一隻行波管的燈絲串接一個分壓電阻I，其阻值選擇方法為分壓電阻上所分得的電壓為V4，使得V4+V2 = V3，每隻行波管的供電電壓V3相等，滿足行波管燈絲電
壓參數一致性；對所述分壓電阻I進行整體灌封以隔離高壓。本發明的優點在於通過在行波管燈絲迴路的燈絲引線上串聯分壓電阻，可以使得供電電源提供給燈絲迴路的電壓達到一致性，滿足客戶需求，方便客戶實現自動化操作； 同時因為所述分壓電阻的電阻值不隨溫度而變，而燈絲的電阻值會隨溫度而變，所以加上此分壓電阻的燈絲迴路的總的電阻值隨溫度變化的變化率會小於未加此分壓電阻的燈絲迴路電阻的變化率，所以可以減浪湧電流，行波管的工作穩定性能得到進一步提高。
具體實施例方式下面通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式
，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發明的構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。實施例一提高行波管燈絲電壓參數一致性的方法，所述燈絲設於行波管陰極筒內部，在所述行波管陰極筒內部設有為所述燈絲供電的迴路；其特徵在於包括以下步驟(1)選取兩隻同型號行波管，並將其燈絲電壓值設定為Vl為6. 3V ；(2)行波管在製作完成後，由於各種原因導致其燈絲實際電壓值V2與Vl會出現一定的離散性，但都會在一個範圍內；(3)通過測試確定兩隻同型號行波管燈絲電壓的實際所需的電壓值V2分別為 6. IV 及 6. 5V ；(4)確定供電電源提供給燈絲迴路的電壓值V3為7V ；(5)通過萬用表測試，6. IV燈絲工作時本身的電阻值為2. 9 Ω，而6. 5V的燈絲本身工作時電阻為3. 1 Ω，在6. IV燈絲的引線上串接一個0.43Ω的分壓電阻，對0.43Ω的分壓電阻進行整體灌注以隔離高壓，通過歐姆定律計算知，供電電源提供給燈絲迴路的7V電壓在此分壓電阻上所分得的電壓為0. 9V，而燈絲上所分得的電壓為6. IV，恰好為該燈絲工作所需的實際電壓值；在6. 5V燈絲的引線上串接一個0.ΜΩ的分壓電阻，對0.ΜΩ的分壓電阻進行整體灌注以隔離高壓，通過歐姆定律計算知，供電電源提供給燈絲迴路的7V電壓在此分壓電阻上所分得的電壓為0. 5V，而燈絲上所分得的電壓為6. 5V，恰好為該燈絲工作所需的實際電壓值；從用戶的角度來看，以上兩隻行波管的燈絲迴路供電電源的電壓值均為7V，完全一致，可以實現程序化。由於所述分壓電阻的電阻值不隨溫度而變，而燈絲的電阻值會隨溫度而變，所以加上此分壓電阻的燈絲迴路的總的電阻值隨溫度變化的變化率會小於未加此分壓電阻的燈絲迴路電阻的變化率，可以減浪湧電流，行波管的工作穩定性能得到有效提高。上面對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制， 只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，均在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.提高行波管燈絲電壓參數一致性的方法，所述燈絲設於行波管陰極筒內部，在所述行波管陰極筒內部設有為所述燈絲供電的迴路；其特徵在於包括以下步驟(1)將每隻行波管燈絲電壓值設定為Vi；(2)行波管在製作完成後，由於各種原因導致其燈絲實際電壓值V2與Vl會出現一定的離散性，但都會在一個範圍內；(3)通過測試確定同一型號的每一隻行波管的實際燈絲電壓值V2；(4)確定燈絲供電電源提供給每隻行波管燈絲迴路的供電電壓V3，每隻行波管的V3值相等，V3要大於V2 ；(5)為每一隻行波管的燈絲串接一個分壓電阻I，其阻值選擇方法為分壓電阻上所分得的電壓為V4，使得V4+V2 = V3，每隻行波管的供電電壓V3相等，滿足行波管燈絲電壓參數一致性；對所述分壓電阻I進行整體灌封以隔離高壓。
全文摘要
本發明公開了提高行波管燈絲電壓參數一致性的方法，所述燈絲設於行波管陰極筒內部，在所述行波管陰極筒內部設有為所述燈絲供電的迴路；所述方法包括五大步驟；具體為在所有行波管燈絲迴路的燈絲引線上串聯不同阻值的分壓電阻；這樣可以使得行波管燈絲迴路供電電源的電壓值達到一致性要求，滿足客戶需求，方便客戶實現自動化操作；同時在燈絲引線上串聯了分壓電阻後，燈絲迴路在加電過程中的冷阻與熱阻的差別能夠縮小，浪湧電流能夠減小，行波管的工作穩定性能可以得到進一步提高。
文檔編號H01J23/34GK102184827SQ20111005675
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者吳華夏, 張麗, 方衛, 江祝苗 申請人:安徽華東光電技術研究所