[其他]调谐磁控管的一种装置

说明书

本发明涉及调谐磁控管一种装置，它有一个套筒形壳体，这壳体通过两个轴承可旋转地装在一个固定的心柱上，并在其一端支承着一个伸进磁控管谐振腔内的调谐体。一个轴承的内圈与心柱保持相对固定的位置，而其外圈则与套筒形壳体保持相对固定的位置，此时两个轴承之间的距离由定距装置决定。

例如在SE-191373号瑞典专利中描述的就是这种通用结构的一种磁控管。调谐体具有通过环绕该体周边分布的齿或孔而获得不同导电率的部分，并穿过在阳极板后面部分形成的限定调振腔的间隙。为了实现高的效率，所述间隙做得很小，因为在调谐体和阳极板之间的间隙大则会降低效率。

间隙小对轴承的要求就高，尤其要求没有游隙，由于那些间隙的尺寸已经很小，非常小的游隙以及随之产生的套筒形壳体的倾斜都会对磁控管产生的高频电信号产生相当大的影响，尤其是对信号频率的影响更大。轴承的游隙还会引起振动，以致缩短轴承的寿命从而缩短整个磁控管的寿命。由于电的和机械的两方面的原因，所以对轴承提出非常高的要求。

为了防止轴承的游隙，对两个轴承都加载是很重要的，换句话说，将它们偏置。这种偏置力可以通过不同的方式获得，视通过轴承内接触点的接触线的取向而定。一般来说，那些接触线可以是平行的。也可以是交叉的，这些交叉线可能在轴承之间相交，也可能在轴承之外相交。偏置力的这些不同型式常常称为“串联”方式，“面对面”方式和“背靠背”方式。这种平行性和对称性可能是大致准确的，不过它们是随着实际情况而变化的。

除了要求没有游隙之外，轴承不要加载过大也是极为重要的。一般来说，偏置使轴承内的摩擦力发生一定程度的增大，但这种摩擦力必须保持在低水平之内，并加以精确的限制。

不管在极为恶劣的工作环境下，也就是说包括那些轴承在真空和温度不断变化的条件下工作时，都应该满足上述要求，在开始时，其温度将从环境温度变到工作期间不断变化的高温度，这些温度的变化与施加给磁控管的电功率的频繁变化有关，而且还与磁控管输出的微波功率的变化有关。另外，由于在轴承装置径向上各个不同部件之间采取了有效的隔热措施，在稳态下径向有一个高的温度梯度。相反，轴向的温度梯度却是小的，因为支承整个轴承装置的中心心柱和可旋转轴颈支承的套筒，通常都是用导热性好的材料制成的。这些轴承必须在整个温度范围内工作而不产生游隙并且摩擦力要低。

在这样的磁控管中，其套筒形壳体常常要受到连续的轴向磁力的影响。这种力可实现串联式的偏置。重要的是，对两个轴承要这样来加载使它们得到相同的载荷而且每个轴承分别吸收该轴向磁力的一半。

为了克服所介绍的类型的调谐磁控管中存在的轴承问题，已经提出了许多解决办法。例如，在EP-0009903号欧洲专利局专利中介绍了一种轴承装置，其中轴承的内圈和外圈均可位移地分别装在固定的心柱上和可转动的套筒体内。这些轴承的外圈连同其间的定距套筒一起压靠在可旋转套筒上的固定限位上，而那些轴承内圈一方面受到一个弹簧的作用将包括内圈和中间定距件在内的整个装置压靠在心柱上的限位上，另一方面则受到包含在定距件内的弹簧的作用推使两个内圈互相分离。心柱上的所述限位还是轴向可调。心柱上的所述限位要这样来调整使轴承之间受到的载荷按所要求的方式分布。在调整期间，以及由于工作期间发生的温度变化，两个轴承的内圈在心柱上发生位移。实现两个轴承之间按要求分布载荷的调整是很临界的，如果那些弹簧的弹性随时间而变化的话，则这样的调整是错误的，这种装置的另一个缺点是：轴承的内圈和外圈势必分别与心柱和套筒壳体存在着松动间隙，这本身就存在着游隙问题，而且可能引起振动。

本发明的目的是为了创造供上述调谐磁控管使用的轴承装置，这种轴承装置在整个温度范围内都不存在游隙，而且不需要进行复杂而临界的调整操作，也不会在几个位置上用带游隙的松动配合使轴承的特性变坏。

根据本发明，利用所介绍的那种装置就可以达到上述目的。这种装置的特点是：至少有一个定距装置可实现温度补偿，由些，这个定距装置由在心柱的长度方向上部分互相重叠的至少三个元件组件，这些元件用至少两种不同膨胀系数的材料制成，在这些元件中，有两个一端紧靠着相应的轴承部分的端接元件和至少一个中间元件，这些相邻的元件在它们的端头处互相邻接的，因此在温度发生变化的时候两个相邻元件传递给这个定距装置的长度变化是朝着两个相反方向的，而且朝一个方向产生长度变化的所有元件的总长度应这样根据朝相反方向产生长度变化的所有元件的总长度以及不同元件所用材料的膨胀系数来选择以获得所需的这个定距装置的总长度对温度的变化。