[发明专利]用于行波管的输出窗及其制备方法

说明书

本公开提供了一种用于行波管的输出窗，包括：主体部，适用于安装在行波管的输出慢波装置上；封装组件，安装在主体部上，使得主体部内形成与输出慢波装置的内部连通的真空腔体；以及内导体，内导体轴向贯穿主体部，并包括：上输出针，贯穿封装组件并与封装组件结合；以及下输出针，与上输出针的内侧端在主体部内连接，其中，上输出针和下输出针由不同的导电材料制成。内导体采用上输出针和下输出针的结合形式，解决了大功率输出窗的散热及高频损耗问题。

技术领域

本公开涉及微波真空电子器件技术领域，具体地，涉及一种用于行波管的输出窗及其制备方法。

背景技术

行波管是靠连续调制电子注的速度来实现放大功能的微波电子管，待放大的微波信号经输入窗进入慢波电路、并沿慢波电路行进。电子与行进的微波场进行能量交换，使微波信号得到放大，再由输出窗输出。因此，行波管的输出窗直接影响行波管损耗大小、特性阻抗匹配好坏、频带宽窄等。随着波段的带宽、输出功率、可靠性、热设计(包括损耗与散热)的要求的提高，输出窗的驻波、结构可靠性、散热能力均提出了更高的要求。传统的输出窗普遍采用可靠性低的针封结构，封接应力大，可靠性差。合理的封接结构是获得高可靠陶瓷-金属封接的关键，直接影响到陶瓷与金属封接的气密性和抗温度冲击、力学振动的能力。并且传统材料选用散热差的钼，已经很难满足大功率Ku波段空间行波管的可靠性的要求。因此，亟需设计一种驻波系数小，高频损耗小，散热能力强，封接结构可靠性高的适用于Ku波段大功率空间行波管的输出窗。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种用于行波管的输出窗及其制备方法，以解决上述以及其他方面的至少一种技术问题。

为了实现上述目的，本公开的一个方面，提供了一种用于行波管的输出窗，包括：主体部，适用于安装在行波管的输出慢波装置上；封装组件，安装在主体部上，使得主体部内形成与输出慢波装置的内部连通的真空腔体；以及内导体，内导体轴向贯穿主体部，并包括：上输出针，贯穿封装组件并与封装组件结合；以及下输出针，与上输出针的内侧端在主体部内连接，下输出针末端设有内孔；其中，上输出针和下输出针由不同的导电材料制成。

根据本公开的实施例，其中，上输出针由无氧铜制成；下输出针由弥散无氧铜制成，下输出针的刚性大于上输出针的刚性。

根据本公开的实施例，其中，上输出针具有至少一个台阶部，以在轴向方向上具有变化的阻抗。

根据本公开的实施例，其中，上输出针与下输出针的结合部位位于真空腔体内。

根据本公开的实施例，其中，封装组件包括：封接件，安装在主体部的内侧端；窗瓷体，安装在封接件上，并从主体部向外伸出，上输出针通过窗瓷体安装在封接件上；去应力片，设置于上输出针位于窗瓷体外部的部位上；以及外导体，安装在主体部的外侧端。

本公开的另一个方面，提供了一种该输出窗的制备方法，包括：S1：提供内导体焊接模具5，包括下模具和上模具，上模具和下模具上分别设有纵向延伸、彼此配合的定位槽、以及与定位槽连通的焊接通孔；S2：将上输出针和下输出针放置在定位槽中，使得上输出针和下输出针的结合部位位于焊接通孔处；S3：将下模具和上模具装配在一起；S4：通过焊接通孔将上输出针和下输出针焊接在一起，形成内导体；S5：将内导体、封装组件和主体部装配在一起。

根据本公开的实施例，其中，定位槽呈V型结构。

根据本公开的实施例，其中，将内导体、封装组件和主体部装配在一起，包括：S51：在上输出针和去应力片、上输出针和窗瓷体、封接件和主体部之间放置焊料片；在封接件和主体部的外台阶处、封接件和窗瓷体配合的上端台阶处放置焊料丝，形成输出窗前体；S52：将输出窗前体装配到输出窗焊接模具内；S53：将装配有输出窗前体的焊接模具放置在氢气保护炉中进行钎焊，从而使输出窗前体形成输出窗。