[发明专利]一种应用在RBWO中的同轴双环形阴极在线调节装置

摘要

本发明涉及高功率微波技术领域的高功率微波源器件，尤其是一种应用在RBWO中的同轴双环形阴极在线调节装置，包括阴极杆、外阴极头、内阴极头、四根径向旋转传动杆、四根轴向旋转传动杆、四根轴向水平移动传动杆、四个连接销、四个径向调节锥齿轮、四个轴向调节锥齿轮、四个伺服电机；整个结构关于中心轴线旋转对称；本发明克服了通常频率调谐RBWO调节方式复杂、调节带宽窄、工作频段较低等不足，仅通过调节内外阴极的伸出与缩进，即可实现跨X、Ka波段大间隔频率可微调，并且还可实现双波段同时输出，对于设计该类型器件具有重要的借鉴意义。

主权项

1.一种同轴双环形阴极在线调节装置，其特征在于：所述调节装置包括阴极杆(1)、外阴极头(2)、内阴极头(3)、一号径向旋转传动杆(4A)、二号径向旋转传动杆(4B)、三号径向旋转传动杆(4C)、四号径向旋转传动杆(4D)、一号轴向旋转传动杆(5A)、二号轴向旋转传动杆(5B)、三号轴向旋转传动杆(5C)、四号轴向旋转传动杆(5D)、一号轴向水平移动传动杆(6A)、二号轴向水平移动传动杆(6B)、三号轴向水平移动传动杆(6C)、四号轴向水平移动传动杆(6D)、一号连接销(7A)、二号连接销(7B)、三号连接销(7C)、四号连接销(7D)、一号径向调节锥齿轮(8A)、二号径向调节锥齿轮(8B)、三号径向调节锥齿轮(8C)、四号径向调节锥齿轮(8D)、一号轴向调节锥齿轮(9A)、二号轴向调节锥齿轮(9B)、三号轴向调节锥齿轮(9C)、四号轴向调节锥齿轮(9D)、一号伺服电机(10A)、二号伺服电机(10B)、三号伺服电机(10C)、四号伺服电机(10D)；整个结构关于中心轴线旋转对称；阴极杆(1)是一个外φ90mm、内φ80mm右端封闭的空心薄壁圆筒，右侧封闭端面分别同心切除外φ70mm和外φ36mm，宽2.5mm的两个圆弧通槽，每个圆弧通槽均匀分布4根宽5mm的筋；左侧角向均匀开4个φ5.5mm的定位通孔；外阴极头(2)是一个外φ70mm、内φ65mm、长50mm的薄壁圆管，管身左侧均匀切除4个宽5mm、长40mm的插槽，左端角向均匀开2个φ4mm的定位通孔；内阴极头(3)是一个外径φ36mm、内径φ31mm、长70mm的薄壁圆管，左端管身均匀切除4个宽5mm、长40mm的插槽，左端角向均匀开2个φ4mm的定位通孔；阴极杆(1)右侧端面φ70mm与φ36mm的圆弧通槽分别与外阴极头(2)、内阴极头(3)切除5mm插槽后的管身进行滑动配合，使外阴极头(2)、内阴极头(3)的管身可插入阴极杆(1)右端的圆弧通槽进行轴向水平移动；一号径向旋转传动杆(4A)、二号径向旋转传动杆(4B)、三号径向旋转传动杆(4C)、四号径向旋转传动杆(4D)均为φ5mm的圆柱金属杆，其上端分别与一号伺服电机(10A)、二号伺服电机(10B)、三号伺服电机(10C)、四号伺服电机(10D)连接，下端穿过阴极杆(1)筒壁左侧上的4个定位通孔后，分别与一号径向调节锥齿轮(8A)、二号径向调节锥齿轮(8B)、三号径向调节锥齿轮(8C)、四号径向调节锥齿轮(8D)连接；一号轴向旋转传动杆(5A)、二号轴向旋转传动杆(5B)、三号轴向旋转传动杆(5C)、四号轴向旋转传动杆(5D)均为φ10mm的圆柱金属杆，其右端开深40mm的M6内螺纹孔，左端分别与一号轴向调节锥齿轮(9A)、二号轴向调节锥齿轮(9B)、三号轴向调节锥齿轮(9C)、四号轴向调节锥齿轮(9D)连接；所述一号径向调节锥齿轮(8A)、二号径向调节锥齿轮(8B)、三号径向调节锥齿轮(8C)、四号径向调节锥齿轮(8D)分别与一号轴向调节锥齿轮(9A)、二号轴向调节锥齿轮(9B)、三号轴向调节锥齿轮(9C)、四号轴向调节锥齿轮(9D)垂直啮合，将径向旋转传动杆的径向旋转转换为轴向旋转传动杆轴向旋转；一号轴向水平移动传动杆(6A)、二号轴向水平移动传动杆(6B)、三号轴向水平移动传动杆(6C)、四号轴向水平移动传动杆(6D)均为总长30mm圆柱金属杆，左端为长10mm的M6外螺纹头，右端为φ5mm、长20mm的圆柱金属杆，右端尾部开一个φ4mm的定位通孔；其左端外螺纹头分别与一号轴向旋转传动杆(5A)、二号轴向旋转传动杆(5B)、三号轴向旋转传动杆(5C)、四号轴向旋转传动杆(5D)右端的内螺纹孔连接；一号连接销(7A)、二号连接销(7B)、三号连接销(7C)、四号连接销(7D)均为φ4mm、长12.5mm的圆柱金属杆；一号轴向水平移动传动杆(6A)、三号轴向水平移动传动杆(6C)右端定位通孔与内阴极头(3)的定位通孔通过一号连接销(7A)、三号连接销(7C)相连；二号轴向水平移动传动杆(6B)、四号轴向水平移动传动杆(6D)右端定位通孔与外阴极头(2)的定位通孔通过二号连接销(7B)、四号连接销(7D)相连；在此，将一号径向旋转传动杆(4A)、三号径向旋转传动杆(4C)两根径向旋转传动杆，与一号轴向旋转传动杆(5A)、三号轴向旋转传动杆(5C)两根轴向旋转传动杆，命名为内阴极头一级传动组；将二号径向旋转传动杆(4B)、四号径向旋转传动杆(4D)两根径向旋转传动杆，与二号轴向旋转传动杆(5B)、四号轴向旋转传动杆(5D)两根轴向旋转传动杆，命名为外阴极头一级传动组；将一号轴向水平移动传动杆(6A)、三号轴向水平移动传动杆(6C)两根轴向水平移动传动杆，与一号轴向旋转传动杆(5A)、三号轴向旋转传动杆(5C)两根轴向旋转传动杆，命名为内阴极头二级传动组；将二号轴向水平移动传动杆(6B)、四号轴向水平移动传动杆(6D)两根轴向水平移动传动杆，与二号轴向旋转传动杆(5B)、四号轴向旋转传动杆(5D)两根轴向旋转传动杆，命名为外阴极头二级传动组；当内阴极头一级传动组的一号径向旋转传动杆(4A)、三号径向旋转传动杆(4C)旋转时，通过垂直啮合的锥齿轮将带动一号轴向旋转传动杆(5A)、三号轴向旋转传动杆(5C)旋转；当外阴极头一级传动组的二号径向旋转传动杆(4B)、四号径向旋转传动杆(4D)旋转时，通过垂直啮合的锥齿轮将带动二号轴向旋转传动杆(5B)、四号轴向旋转传动杆(5D)旋转；当内阴极头二级传动组的一号轴向旋转传动杆(5A)、三号轴向旋转传动杆(5C)同时、同转速、同旋转方向旋转时，一号轴向水平移动传动杆(6A)、三号轴向水平移动传动杆(6C)会沿水平方向同时、同速度进行平移运动，通过一号连接销(7A)、三号连接销(7C)带动内阴极头(3)进行匀速平移运动；当外阴极头二级传动组的二号轴向旋转传动杆(5B)、四号轴向旋转传动杆(5D)同时、同转速、同旋转方向旋转时，二号轴向水平移动传动杆(6B)、四号轴向水平移动传动杆(6D)会沿水平方向同时、同速度进行平移运动，通过二号连接销(7B)、四号连接销(7D)带动外阴极头(2)进行匀速平移运动；当连接销(7)轴向移动到阴极杆(1)右端时，由于阴极杆(1)右端的阻挡将无法进一步轴向水平移动，起到限位作用；当外阴极头(2)、内阴极头(3)伸入阴极杆(1)过长，由于阴极杆(1)右侧端面圆弧通槽上的筋的阻挡将无法进一步轴向水平移动起到限位作用；此外，当内阴极头二级传动组的一号轴向旋转传动杆(5A)、三号轴向旋转传动杆(5C)同时、同转速、同方向旋转时，一号轴向水平移动传动杆(6A)、三号轴向水平移动传动杆(6C)也会同时、同转速、同方向旋转，进而通过一号连接销(7A)、三号连接销(7C)带动内阴极头(3)同时、同转速、同方向旋转；但是由于阴极杆(1)圆弧通槽上筋的阻挡无法旋转起到限位作用；当外阴极头二级传动组的二号轴向旋转传动杆(5B)、四号轴向旋转传动杆(5D)同时、同转速、同方向旋转时，二号轴向水平移动传动杆(6B)、四号轴向水平移动传动杆(6D)也会同时、同转速、同方向旋转，进而通过二号连接销(7B)、四号连接销(7D)带动外阴极头(2)同时、同转速、同方向旋转；但是由于阴极杆(1)圆弧通槽上筋的阻挡无法旋转起到限位作用；当一号伺服电机(10A)、三号伺服电机(10C)同时、同转速、不同旋转方向带动内阴极头一级传动组的一号径向旋转传动杆(4A)、三号径向旋转传动杆(4C)旋转时，通过一号径向调节锥齿轮(8A)、三号径向调节锥齿轮(8C)与一号轴向调节锥齿轮(9A)、三号轴向调节锥齿轮(9C)的啮合作用带动内阴极头一级传动组的一号轴向旋转传动杆(5A)、三号轴向旋转传动杆(5C)同方向旋转；当内阴极头一级传动组的一号轴向旋转传动杆(5A)、三号轴向旋转传动杆(5C)同方向旋转时，内阴极头二级传动组的一号轴向水平移动传动杆(6A)、三号轴向水平移动传动杆(6C)通过螺纹进行同方向的水平移动；当内阴极头二级传动组的一号轴向水平移动传动杆(6A)、三号轴向水平移动传动杆(6C)进行同方向的水平移动时，一号连接销杆(7A)、三号连接销杆(7C)拉动或推动内阴极头同方向的水平移动；当二号伺服电机(10B)、四号伺服电机(10D)同时、同转速、不同旋转方向带动外阴极头一级传动组的二号径向旋转传动杆(4B)、四号径向旋转传动杆(4D)旋转时，通过二号径向调节锥齿轮(8B)、四号径向调节锥齿轮(8D)与二号轴向调节锥齿轮(9B)、四号轴向调节锥齿轮(9D)的啮合作用带动外阴极头一级传动组的二号轴向旋转传动杆(5B)、四号轴向旋转传动杆(5D)同方向旋转；当外阴极头一级传动组的二号轴向旋转传动杆(5B)、四号轴向旋转传动杆(5D)同方向旋转时，外阴极头二级传动组的二号轴向水平移动传动杆(6B)、四号轴向水平移动传动杆(6D)通过螺纹进行同方向的水平移动；当外阴极头二级传动组的二号轴向水平移动传动杆(6B)、四号轴向水平移动传动杆(6D)进行同方向的水平移动时，二号连接销(7B)、四号连接销(7D)拉动或推动外阴极头同方向的水平移动。