一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110970278A(43)申请公布日2020.04.07(21)申请号201911278803.2(22)申请日2019.12.13(71)申请人南京三乐集团有限公司地址211800江苏省南京市浦口区浦口经济开发区光明路5号(72)发明人陈平何金梅孙萌成红霞董笑瑜刘逸群(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.H01J23/033(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构(57)摘要本发明公开了一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构，所述收集极包括收集极电极、绝缘瓷板和收集极外筒，所述所述收集极电极为圆柱体，外圆柱面均匀固定有多个绝缘瓷板，所述收集极外筒包围所述收集极电极的圆柱面，内壁设有与所述绝缘瓷板一一对应的固定槽，所述散热结构包括多个“O”形环和包围所述收集极外筒的热辐射器，所述收集极外筒外圆周均匀固定有多个“O”形环，每个所述“O”形环外沿固定在所述热辐射器的内壁；本发明结构简单，抗力学能力强、可靠性好、工艺可实现性好，能满足长寿命空间行波管的工作需要。CN110970278ACN110970278A权利要求书1/1页1.一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构，所述收集极包括收集极电极(1)、绝缘瓷板(2)和收集极外筒(3)，所述收集极电极(1)为圆柱体，外圆柱面均匀固定有多个绝缘瓷板(2)，所述收集极外筒(3)包围所述收集极电极(1)的圆柱面，内壁设有与所述绝缘瓷板一一对应的固定槽，其特征在于，所述散热结构包括多个“O”形环(4)和包围所述收集极外筒的热辐射器(5)，所述收集极外筒(3)外圆周面均匀固定有多个“O”形环(4)，每个所述“O”形环(4)外沿固定在所述热辐射器(5)的内壁。2.根据权利要求1所述的一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构，其特征在于，每个所述绝缘瓷板分别与所述收集极电极和收集极外筒固定槽焊接固定，每个所述“O”形环分别与所述收集极外筒和所述热辐射器内壁焊接固定。3.根据权利要求1或2所述的一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构，其特征在于，每个所述“O”形环与热辐射器内壁焊接一侧开缝(6)，且每个所述“O”形环与热辐射器焊接一侧的弧形与热辐射器内壁贴合。4.根据权利要求3所述的一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构，其特征在于，所述热辐射器为一体式结构，包含筒状芯柱(7)、多个翅片(8)和侧板(9)，所述芯柱内壁即所述热辐射器的内壁，所述多个翅片均匀的分布于所述筒状芯柱外表面，所述侧板与所述芯柱的一个底端一体连接，且与所述芯柱有相同的中空圆，所述侧板与每个所述翅片的一端一体连接。5.根据权利要求4所述的一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构，其特征在于，所述芯柱内壁与“O”形环外沿焊接固定，焊接部位壁厚大于其余部位的壁厚；翅片为楔形结构，靠近收集极一侧的翅片厚度大于其余部位的翅片厚度；所述侧板上设有安装孔，靠近收集极一侧的厚度大于其余部位的厚度。6.根据权利要求1所述的一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构，其特征在于，所述“O”形环的材料为铜，所述热辐射器的材料为铝合金，所述绝缘瓷板的材料为氧化铍陶瓷。7.根据权利要求1所述的一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构，其特征在于，所述绝缘瓷板为8个，所述“O”形环为8个。2CN110970278A说明书1/3页一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构技术领域[0001]本发明涉及一种用于辐冷型空间行波管的收集极散热结构。背景技术[0002]空间行波管工作的外太空环境条件十分恶劣，通信卫星面对太阳时达到上百摄氏度，背向太阳时温度又降到零下50多摄氏度，还要承受宇宙中各种高能粒子不间断的轰击。空间行波管与卫星平台上搭载的多种电子器件一样，要满足高效、可靠、长寿命等多方面要求。如果行波管产生的热量不能及时有效的散热，将会导致行波管自身产生很高的温升，收集极是行波管的主要发热部件，实践证明行波管三分之二的热功率来自收集极，收集极的温度过高会致使一部分的热流回传到行波管的高频结构，最终影响管子工作的可靠性和稳定性，并对其功率输出、效率和寿命造成一定程度的破坏。例如当收集极温度达到500℃时，收集极内各电极材料容易大量蒸发到陶瓷绝缘连接件上，从而降低高频结构与收集极之间的绝缘性，严重时可以致其短路；蒸发物还可能破坏封装部分的密封性和污染输能装置，导致行波管寿命减短或破坏；收集极温度过高还可能致使更多的次级电子溢出并向高电压电极加速轰击，致使收集极效率降低。如果高频结构温度过高，热应力就可能超出安全工作区，造成互作用电路物理上的破坏。例如螺旋线