УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ СВЧ-ПРИБОРА Советский патент 2007 года по МПК H01J23/00 

Изобретение относится к области электронных приборов сверхвысокой частоты. Преимущественная область использования - в механизмах перестройки частоты малогабаритных СВЧ-приборов, например, магнетронов, работающих в нескольких определенных частотных каналах.

Известны механизмы перестройки частоты магнетронов, у которых элемент, взаимодействующий с электромагнитным полем резонаторной системы и влияющий на частоту, укреплен на подвижном штоке.

Такой механизм перестройки частоты в коаксиальном магнетроне описан в книге "Электронные сверхвысокочастотные приборы со скрещенными полями", изд. Иностранная литература, 1961, т.2, стр.119. Для перестройки частоты необходим внешний приводной механизм, преобразующий, например, вращательное движение, производимое электродвигателем или рукой оператора, в возвратно-поступательное движение штока. Приводной механизм может быть либо отдельным от магнетрона, либо встроенным в конструкцию магнетрона.

Применение внешнего приводного механизма создает трудности при использовании их в малогабаритных магнетронах, для которых предпочтителен механизм со встроенным приводом.

Прототипом изобретения и одновременно базовым объектом является механизм перестройки частоты СВЧ-прибора, содержащий корпус и вал, расположенный в отверстии корпуса. Отверстие в корпусе служит направлением для вращения вала, к которому упруго поджат шток, связанный с органом перестройки. На поверхности вала, взаимодействующей со штоком, выполнена кольцевая канавка, а на торце его выполнено, по крайней мере, два отверстия, параллельных оси вала, в которых вставлены стержни с возможностью вращения и фиксации их положения на валу. Стержни имеют участки, эксцентричные относительно их осей вращения и взаимодействующие при совмещении со штоком, проходящим сквозь отверстия, образованные канавкой. При этом на корпусе установлены фиксаторы азимутального положения вала, выполненные в виде подпружиненных выступов с углублениями для взаимодействия со стержнями.

В известном механизме настройка на заданную частоту достигается за счет вращения соответствующего стержня, имеющего эксцентрический участок, который взаимодействует со штоком. При вращении стержня изменяется расстояние от оси вращения вала до точки контакта штока с эксцентрическим участком, в результате чего шток перемещается в осевом направлении и происходит изменение частоты. После настройки на заданную частоту положение стержня на валу фиксируется. Таких стержней устанавливается на валу не менее двух.

Перестройка с одной заданной частоты на другую производится путем вращения вала, при котором шток последовательно взаимодействует с эксцентрическим участком каждого стержня. Фиксаторы азимутального положения вала установлены на корпусе и выполнены в виде подпружиненных выступов с углублениями для взаимодействия со стержнями.

Недостатком известного механизма перестройки частоты является достаточно сложная конструкция, обусловленная наличием на торце вала отверстий малого диаметра высокой точности, а также стержней с эксцентрическим участком.

Другим недостатком является наличие зазора между валом и отверстием в корпусе, которое служит направлением для вала. Зазор между отверстием и валом имеет место, как при подшипниках скольжения, так и качения. Наличие зазора приводит к изменению положения вала, а следовательно, и стержней и штока, что приводит к изменению частоты, т.е. не обеспечивается точность установки механизма на требуемую частоту.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции механизма перестройки частоты СВЧ-прибора и повышение точности установки механизма на требуемые частоты.

Указанная цель достигается тем, что в известном механизме перестройки частоты СВЧ-прибора, имеющем корпус, вал, к которому упруго поджат шток, связанный с органами перестройки, и узел фиксации, вал установлен в корпусе с возможностью перемещения вдоль оси штока и имеет два периферийных участка, на каждом из которых закреплены по диску, контактирующему торцевой поверхностью с корпусом, а цилиндрической - с одним из двух стержней, расположенных в корпусе параллельно оси вала по разные его стороны и выступающих в противоположные стороны относительно корпуса, причем на одном из дисков размещены вдоль оси вала не менее двух упоров с эксцентрическим, имеющим возможность вращения участком, выступающим относительно цилиндрической поверхности диска и последовательно взаимодействующим в момент фиксации с одним из стержней.

В качестве узла фиксации служит противоположный диск, на цилиндрической поверхности которого выполнены не менее двух пазов, взаимодействующих последовательно с соответствующим стержнем, установленным в корпусе.

Известных решений, содержащих сходные отличительные признаки, не обнаружено.

На фиг.1 представлен общий вид предложенного механизма перестройки частоты СВЧ-прибора в разрезе; на фиг.2 - вид сверху на фиг.1; на фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 - вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.5.

Механизм состоит из корпуса 1, в котором установлен с возможностью вращения и перемещения вдоль оси штока 2 вал 3, имеющий центральную часть 4, взаимодействующую со штоком 2. Для увеличения хода штока 2 центральная часть 4 может быть выполнена эксцентрично относительно оси вала 3. На концах вала 3 располагаются периферийные участки 5, на каждом из которых закреплены по диску 6, контактирующему торцевой поверхностью с корпусом 1, а цилиндрической с одним из двух стержней 7. Стержни 7 расположены на корпусе 1 параллельно оси вала 3, находятся по разные его стороны и выступают в противоположные стороны относительно корпуса 1. В результате этого диски 6 располагаются между стержнями 7, которые ограничивают перемещение вала 3 вдоль оси штока 2.

На одном из дисков 6 размещены не менее двух упоров 8 с эксцентрическим участком 9, имеющим возможность вращения и выступающим относительно цилиндрической поверхности диска 6. При вращении вала 3 эксцентрические участки 9 последовательно взаимодействуют в соответствующий момент фиксации с одним из стержней 7.

В качестве узла фиксации использован противоположный диск 6, на цилиндрической поверхности которого выполнены не менее двух пазов 10, взаимодействующих последовательно с соответствующим стержнем 7, установленным в корпусе 1.

Перемещение вала 3 в корпусе 1 в осевом направлении ограничивается с помощью гайки 11 через шайбу 12. Фиксация положения упоров 8 в заданном положении эксцентрического участка 9 обеспечивается путем затяжки гаек 13 (фиг.1-6).

Механизм в процессе перестройки частоты генерации работает следующим образом. Для перестройки частоты вращают вал 3, который, перемещаясь вдоль оси штока 2, обеспечивает его возвратно-поступательное движение, в результате чего происходит изменение частоты генерации СВЧ-прибора. Ширина диапазона перестройки зависит от эксцентриситета эксцентрического участка 9 упора 8, а в случае его недостаточности - от эксцентриситета центральной части 4 вала 3.

В предложенном механизме регулировка положения диапазона перестройки совмещена с настройкой на заданную частоту и осуществляется путем вращения эксцентрического участка 9 упора 8. Вследствие этого диск 6, а затем вал 3 и шток 2 перемещаются в осевом направлении и происходит смещение частоты генерации СВЧ-прибора. При достижении требуемой частоты производится жесткое закрепление упора 8 вместе с эксцентрическим участком 9 с помощью винтов 13. Для достижения другой требуемой частоты вал 3 поворачивают на заданный угол и новый упор 8 со своим эксцентрическим участком 9 вступает во взаимодействие со стержнем 7. Вращая упор 8 вместе с его эксцентрическим участком 9, проводят настройку на требуемую частоту, а затем осуществляют закрепление упора 8 с помощью гаек 13.

Перестройка частоты в механизме осуществляется путем поворота вала 3 на заданный угол, в результате чего диск 6, расположенный на противоположной стороне корпуса 1 и имеющий по цилиндрической поверхности пазы 10, вступает во взаимодействие с упором 7. Упор 7 заходит в паз 10 диска 6, что и обеспечивает фиксацию положения вала 3.

Преимущество предложенного механизма перестройки частоты СВЧ-прибора по сравнению с прототипом заключается в том, что механизм с валом, имеющим возможность вращения и перемещения вдоль оси штока, имеет более простую конструкцию, чем применяемый в прототипе вал, на торце которого выполнены отверстия малого диаметра высокой точности.

Кроме этого, предложенный механизм перестройки частоты обеспечивает возможность повышения точности установки механизма на требуемые частоты. Это обусловлено тем, что положение вала в корпусе обеспечивается с помощью двух упоров, размещенных в корпусе. Вал располагается между упорами и через диски, закрепленные на валу, контактирует с упорами. При этом зазор между валом с дисками и упорами отсутствует, так как усилие от штока передается на вал и диски, которые прижимаются к упорам, что способствует повышению точности установки механизма на требуемые частоты.

Предложенный механизм перестройки частоты может быть использован в малогабаритных СВЧ-приборах, например, магнетронах.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в механизмах перестройки СВЧ-приборов, например, магнетронах, работающих в нескольких определенных частотных каналах. Техническим результатом является упрощение конструкции повышение точности установки на определенные частоты. Технический результат достигается тем, что в устройстве для перестройки частоты СВЧ-прибора, содержащем корпус, вал, к которому упруго поджат шток, связанный с органами перестройки, и узел фиксации, вал установлен в корпусе с возможностью перемещения вдоль оси штока и имеет два периферийных участка, на каждом из которых закреплены диски, торцевой поверхностью контактирующие с корпусом, а цилиндрической - с одним из двух стержней, расположенных в корпусе параллельно оси вала по разные его стороны и выступающих в противоположные стороны относительно корпуса. На одном из дисков размещены вдоль оси вала не менее двух упоров с эксцентрическим, имеющим возможность вращения участком, выступающим относительно цилиндрической поверхности диска, и возможностью взаимодействия в момент фиксации с одним из стержней. В качестве узла фиксации может быть использован противоположный диск, на цилиндрической поверхности которого выполнены не менее двух пазов с возможностью взаимодействия с соответствующим стержнем, установленным в корпусе. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для перестройки частоты СВЧ-прибора, содержащее корпус, вал, к которому упруго поджат шток, связанный с органами перестройки, и узел фиксации, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности установки на требуемые частоты, вал установлен в корпусе с возможностью перемещения вдоль оси штока и имеет два периферийных участка, на каждом из которых закреплены по диску, контактирующему торцевой поверхностью с корпусом, а цилиндрической с одним из двух стержней, расположенных в корпусе параллельно оси вала по разные его стороны и выступающих в противоположные стороны относительно корпуса, причем на одном из дисков размещены вдоль оси вала не менее двух упоров с эксцентрическим, имеющим возможность вращения участком, выступающим относительно цилиндрической поверхности диска, и возможностью взаимодействия в момент фиксации с одним из стержней.2. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в качестве узла фиксации служит противоположный диск, на цилиндрической поверхности которого выполнены не менее двух пазов с возможностью взаимодействия с соответствующим стержнем, установленным в корпусе.