устройство ларина для перестройки частоты

Формула изобретения

1. Устройство для перестройки частоты СВЧ-прибора, содержащее корпус, вал, к которому упруго поджат шток, связанный с органами перестройки, и механизм фиксации, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности установки механизма на требуемые частоты, на свободном конце вала жестко закреплена втулка, на торце которой со стороны корпуса выполнена расточка, а на боковой ее поверхности продольные прорези, образуя секторы с возможностью независимого радиального перемещения и последовательного взаимодействия с штоком, причем механизм фиксации установлен со стороны боковой поверхности втулки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм фиксации выполнен в виде штока, на торце которого выполнен конический выступ, взаимодействующий с наклонными поверхностями пазов, выполненных на боковой поверхности каждого сектора.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в расточке втулки установлены с возможностью осевого перемещения вкладыши в виде кольцевых секторов с конической наружной поверхностью, идентичной поверхности расточки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электронным приборам сверхвысокой частоты (СВЧ). Преимущественная область использования в механизмах перестройки частоты малогабаритных СВЧ-приборов, например в магнетронах, работающих в нескольких определенных частотных каналах.

Известны устройства для перестройки частоты магнетронов, у которых элемент, взаимодействующий с электромагнитным полем резонаторной системы и влияющий на частоту, укреплен на подвижном штоке [1]

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 устройство для перестройки частоты СВЧ-прибора, содержащее корпус, вал, к которому упруго поджат шток, связанный с органом перестройки. На поверхности вала, взаимодействующей со штоком, выполнена кольцевая канавка, а на торце его выполнены по крайней мере два отверстия, параллельных оси вала, в которые вставлены стержни с возможностью вращения и фиксации их положения на валу. Стержни имеют участки, эксцентричные относительно их осевой 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 углублением для взаимодействия со стержнями [2]

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 устройства для 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 то, что возникающие при изготовлении устройства технологические погрешности приводят к погрешностям фиксации вала в азимутальном положении. При малом радиусе кривизны эксцентрических участков стержней погрешности фиксации вала приводят к изменению положения штока, а следовательно, к изменению частоты, т.е. не обеспечивается точность установки механизма на требуемую частоту.

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

Цель достигается тем, что в известном устройстве перестройки частоты СВЧ-прибора, имеющем корпус, вал, к которому упруго поджат шток, связанный с органами перестройки, и механизм фиксации, на свободном конце вала жестко закреплена втулка, на торце которой со стороны корпуса выполнена расточка, а на боковой ее поверхности выполнены продольные прорези, образуя секторы, которые имеют возможность радиального перемещения независимо друг от друга и последовательного взаимодействия со штоком, при этом механизм фиксации установлен со стороны боковой поверхности втулки.

В качестве механизма фиксации может быть использован шток, на торце которого выполнен конический выступ, взаимодействующий с наклонными поверхностями пазов, выполненных на боковой поверхности каждого сектора.

Кроме того, в расточке, выполненной во втулке, установлены с возможностью осевого перемещения вкладыши в виде кольцевых секторов с конической наружной поверхностью, идентичной поверхности расточки.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство перестройки частоты СВЧ-прибора, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вариант устройства в разрезе; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.3.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором установлен с возможностью вращения вал 2 с выступающей частью 3. На ней плотно посажена втулка 4, на торце которой со стороны корпуса 1 выполнена расточка, образующая с выступающей частью 3 кольцевую канавку. Боковая стенка втулки 4 разделена прорезями в продольном направлении по крайней мере на три сектора 5, которые имеют возможность радиального перемещения независимо друг от друга. Перемещение обеспечивается вкладышами 6, выполненными в виде кольцевых секторов с конической наружной поверхностью. Вкладыши 6 расположены в кольцевой канавке и взаимодействуют с ее конической поверхностью. Они имеют возможность с помощью винтов 7 перемещаться в осевом направлении, что обеспечивает радиальное перемещение секторов 5, которые при вращении вала 2 последовательно взаимодействуют со штоком 8. Гайка 9 через шайбу 10 ограничивает осевое перемещение вала 2 в корпусе 1.

В качестве механизма фиксации может быть использован механизм, в котором на боковой поверхности каждого сектора 5 предусмотрены впадины, например, в виде пазов с наклонной поверхностью вдоль оси вала 2. Они взаимодействуют со штоком 8, имеющим на торце выступ, например, в виде конуса. Шток 8 упруго поджат через втулку 4 к валу 2 и связан с органами перестройки (фиг.1, 2).

В варианте устройства радиальное перемещение секторов 5 обеспечивается с помощью винтов 11, установленных на каждом секторе 5 перпендикулярно оси вала 2 (фиг.3, 4).

Устройство в процессе перестройки частоты генерации работает следующим образом.

Для перестройки частоты вращают вал 2, шток 8 совершает возвратно-поступательное движение, в результате чего происходит изменение частоты генерации СВЧ-прибора. Ширина диапазона перестройки частоты зависит от величины радиального перемещения секторов 5. Для увеличения ширины перестройки выступающая часть 3 может выполняться эксцентрично валу 2.

В предложенном устройстве регулировка положения диапазона перестройки совмещена с настройкой на заданную частоту и осуществляется путем радиального перемещения секторов 5 с помощью вкладышей 6 и винтов 7, а в варианте с помощью винтов 11. Вследствие этого шток 8 перемещается в осевом направлении и происходит смещение частоты генерации СВЧ-прибора. При достижении требуемой частоты производится жесткое закрепление, например лазерной сваркой винтов 7 или 11, к втулке 4. Для достижения другой требуемой частоты вал 2 поворачивают на заданный угол и новый сектор 5 вступает во взаимодействие со штоком 8. Перемещая винты 7 или 11, настраивают на требуемую частоту и затем производят их закрепление к втулке 4.

Перестройка частоты в устройстве осуществляется путем поворота вала 2 на заданный угол, в результате чего подпружиненный шток 8, имеющий взаимодействующий торец в виде конуса, заходит в паз, расположенный на боковой поверхности каждого сектора 5, что и обеспечивает фиксацию вала 2.

Преимущество предложенного устройства перестройки частоты СВЧ-прибора по сравнению с прототипом заключается в том, что служащая для регулировки положения диапазона и настройки на заданную частоту втулка, разделенная на секторы, имеет более простую конструкцию, чем используемые в прототипе для той же цели стержни с эксцентрическим участком, расположенным в отверстиях вала.

Кроме того, предложенное устройство перестройки частоты обеспечивает возможность повышения точности установки на требуемые частоты. Это обусловлено тем, что погрешности фиксации вала по углу, влияющие на точность установки, сведены к минимуму, так как шток непосредственно сам, без промежуточных звеньев, фиксирует положение вала.

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