线性电子束管结构 本发明涉及线性电子束管结构,更具体地说,涉及感应输出管(IOT’S)。
感应输出管是这样一种器件,其中,借助输入谐振腔把高频信号加到电子枪的阴极和栅极之间的区域。这导致由该电子枪产生的电子束的调制。使由此产生的密度调制的电子束与输出谐振腔互作用。从该输出谐振腔输出放大后的高频输出信号。
本发明的目的是提供一种改进的线性电子束管。
本发明提供一种线性电子束管结构,它包括:包含阴极、栅极和阳极的电子枪组件,以及围绕所述组件而设置的高频输入谐振腔,该谐振腔具有借助于射频扼流圈连接的输入部分和输出部分,并且,其中所述扼流圈是这样构成的,使得阴极/栅极区附近的一个扼流圈基本上避免具有第一频率的高频能量由此泄漏,而离开所述阴极/栅极区较远的另一个扼流圈基本上避免具有低于所述第一频率的第二频率的高频能量由此泄漏。
通过使用本发明,能够减小由阳极/栅极间隙和栅极/阴极间隙之间的反馈引起的振荡,换句话说,可以借助于较高频率的扼流圈来减小所述振荡,而较低频率的扼流圈给出整个工作频带的性能。因此,所述两种扼流圈地结合提供了所述电子束管在工作频率下的优良的性能,同时,把寄生振荡减小到无意义的程度,否则这种寄生振荡会干扰所述电子管的工作。
在本发明的一个具体的实施例中,安排较高频率的扼流圈来减小经由该扼流圈的800MHz左右和更高频率的泄漏,而可以安排所述较低频率的扼流圈来减小具有比方说400MHz至500MHz频率的泄漏。
最好把每个扼流圈构造成两个或两个以上共同延伸的金属部分,该扼流圈的长度确定其工作频率。在一个实施例中,所述各金属部分可以是彼此偏心的,并且,可以在基本上平行于电子束方向的纵轴方向上延伸,或者,用另一种方法,可以在横断电子束的方向上延伸。在本发明的一个其中所述扼流圈在电子管的轴向上延伸的最佳实施例中,该扼流圈包含陶瓷材料,该陶瓷材料可以构成所述电子管的真空管壳的一部分。这提供一种小型的结构,使总体结构具有小的直径。
使用两个扼流圈可以令人满意地实现本发明,但是,在其他更复杂的结构中,可以使用两个以上的扼流圈。此外,显然最好所述共同延伸的各金属部分基本上是连续的,但是,在某些结构中,所述金属部分可以包含孔眼或断口,但是,这可能导致性能的下降,并且,还会使结构更复杂。
在所述结构中还可以包含高频能量吸收材料,这是有益的,用来至少部分地复盖阴极/栅极区域附近所述扼流装置的本来是暴露的那些部分,从而减少反馈。
包括所述扼流装置的所述金属部分可以是金属板,该金属板还可以起电子枪其他零件的支架或固定件的作用,或者,用来安装和支撑所述输入谐振腔。用另一种方法,所述各金属部分中的一个或多个部分可以包括淀积在管壳上的金属化层。这种金属化层仅仅需要具有几倍于工作频率下的趋肤深度的厚度,并且,可以在所述电子管的制造过程中精确地淀积这种金属化层。
下面参考附图、通过实施例描述用于实现本发明的某些方法,附图中:
图1以纵剖面图的形式示意地说明本发明的电子束管结构的一部分;以及
图2示意地说明本发明的另一种结构的一部分。
参考图1,图中示出感应输出管的一部分,该部分沿纵轴X-X分成基本上圆柱对称的两半部分。该部分包括陶瓷圆筒1,陶瓷圆筒中装有包括在纵方向上隔开的阴极2、栅极3和聚焦阳极4的电子枪,该电子枪预计产生在纵方向使用的电子束。圆筒1密封到端板,电引线经由该端板延伸到电子枪的各元件,由圆筒1和所述端板限定的体积处于真空状态。
大体上环形的输入谐振腔7同轴地置于圆筒1的外侧,并且相对于电子枪在位置上作这样的安排,以便当借助于耦合装置把高频能量加到该谐振腔时,导致在阴极-栅极区中产生调制电场。这引起由电子枪产生的电子束的密度调制。谐振腔7包括在纵方向上可移动的用于调节谐振腔7的谐振频率的调谐机构8。
限定谐振腔7的壁9是环形壁,它沿着与纵轴垂直的方向延伸。壁9与固定在圆筒1的外表面的金属圆筒10构成整体。支撑件11把阴极2保持在适当的位置,前者包括固定在圆筒1的内表面上并且与圆筒10在纵方向上共同延伸的圆筒部分12。圆筒10,支撑部分12和圆筒1的插入介质材料一起限定对于高频能量的第一射频扼流圈5,并且,在该结构中,该扼流圈的长度设计成是IOT的工作频率或其附近频率下的四分之一波长,以便给出整个频带的性能。
另一壁13进一步限定谐振腔7,前者也是环形板,它沿着与纵轴垂直的方向延伸,并且定位在比第一壁9更靠近阳极4的位置。壁13与固定在圆筒1的外表面的圆筒14结合。栅极3安装在所述圆筒内并且连接到金属圆筒15,后者与圆筒1的内表面邻接并且与圆筒14在纵方向上共同延伸。金属部分14、15和它的之间介质材料一起构成对于显著地高于第一扼流圈5的频率的第二射频扼流圈6。在一实施例中,扼流圈6大体上是约800Mhz频率的1/4波长,并且,在设有显著损害所述感应输出管的性能的情况下减小了寄生振荡。扼流圈6部分地涂敷诸如铁氧体加载的硅酮橡胶的高频能量吸收材料19,并且,该高频能量吸收材料19还延伸到陶瓷圆筒1的端部。
因此,第二射频扼流圈6相对于阴极/栅极结构基本上是同轴的,并且,离开阴极/栅极区较远的第一射频扼流圈5位于阴极2的正面之后并且相对于纵轴X-X同轴地设置。
工作时,电子枪产生的电子束被在18处耦合到输入谐振腔中的高频信号所调制。调制之后,电子束穿过输出谐振腔,通常借助于双腔结构从所述输出谐振腔输出放大后的输出信号。
然后,电子束投射到收集极上。英国专利2243943B中例示一种合适的输出结构。
在另一种示于图2的结构中,也使用两个扼流圈16和17,但是,它们在基本上垂直于电子束方向的方向上延伸,阴极/栅极区附近的扼流圈减小或消除较高频率辐射由此泄漏,该扼流圈的工作频率高于向着电子枪后部的扼流圈17,并且,显著地短于扼流圈17。