标题：速调管
简介
在速调管中，输入腔隙缝的信号电场对电子进行速度调制，经过漂移后在电子注内形成密度调制；密度调制的电子注与输出腔隙缝的微波场进行能量变换，电子把动能交给微波场，完成放大或振荡的功能。  速调管示意图片
发展
1937年，美国物理学家瓦里安，R.H.和S.F.瓦里安制出双腔速调管振荡器。反射速调管则是1940年由苏联工程师捷瓦科、丹尼尔捷维、布斯库诺维和柯瓦连科分别研制成功的。
分类
按照电子行进的轨迹，速调管分为直射速调管和反射速调管两类，通常将直射速调管简称为速调管。直射速调管直射速调管在结构上包括以下几部分：电子枪、谐振腔、调揩系统、各腔之间的漂移管、能量耦合器、收集极和聚焦系统。具有两个谐振腔的速调管称为双腔速调管；具有两个以上谐振腔者称为多腔速调管。双腔速调管双腔速调管仅有两个谐振腔，即输入腔和输出腔。由电子枪产生的电子注首先到达输入腔隙缝。输入的微波信号经能量耦合器送进输入腔，在谐振腔隙缝外形成微波信号电压。在这里，电子注受到微波场的速度调制，然后进入无场漂移管。在漂移过程中电子发生群聚，在电子注内形成密度调制。密度调制的电子注与输出腔隙缝的微波场进行能量交换，电子把能量交给微波场，完成放大或振荡的功能。
微波功率经能量耦合器送至负载。  
双腔速调管增益仅为10分贝左右。为了提高增益，可以在输入腔与输出腔之间设置一个或多个中间腔，构成级联放大器。这种速调管称为多腔速调管)。引入中间腔还可以提高效率；若使各腔频率略有差异，还可展宽频带。多腔速调管的特点是增益高、效率高、稳定性好、输出功率大，缺点是频带窄。多腔速调管的稳定增益可达80分贝，效率最高可达75%，脉冲功率可达60兆瓦，连续波功率可达1兆瓦。频带一般仅有1%～2%，个别大功率脉冲速调管可达10%～12%。  
电子群聚 电子从阴极发射出现以后受到高电压的加速，到达输入腔隙疑时所有电子的速度是一致的。待放大的微波信号进入输入腔，在隙缝上建立起微波信号电压。隙缝上的电压随时间呈正弦变化。在不同时刻到达隙缝的电子，受到不同的瞬时电压的作用。  
电子枪 速调管常用的电子枪有阴控枪、阳控枪、栅控枪、无截获栅控电子枪和磁控注入式空心注电子枪(见行波管、强流电子光学)。  
谐振腔 常用的谐振腔有两种：双重入式圆柱形谐振腔和双重入式角柱形谐振腔。圆柱腔用於固定频率或调谐范围小的速调管，利用电容片调谐。谐振腔可以装在管外(外腔式速调管)或管内(内腔式速调管)。工作波长较长和频带较宽的速调管可做成外腔式。  速调管
输入腔或输出腔通过能量耦合器与管外微波系统相接。简单输出腔的频带很窄，为展宽输出电路的频带可采用滤波器型输出电路和分布互作用电路(分布互作用速调管)或慢波电路输出段(行波速调管)。  
聚焦系统 速调管常用聚焦方法有均匀永磁聚焦、周期永磁聚焦、均匀电磁聚焦和静电聚焦。  
收集极 电子打在收集极上时，剩余动能转化为热能。为导走热量，大、中功率速调管收集极需要采用液冷、风冷或蒸发冷却。  
直射速调管的应用 连续波放大速调管应用於对流层散射通信、微波接力通信、卫星通信地面站、电视发射机、机载与地面雷达、微波工业加热及将能量变成微波形式进行传输。现代连续波放大速调管工作频率分布在220兆赫至36吉赫范围内，输出功率从几百瓦至1兆瓦。  速调管
脉冲放大速调管应用於雷达、带电粒子加速器。现代脉冲放大速调管工作频率分布在 220兆赫至18吉赫范围内，脉冲功率从1千瓦至60兆瓦。  
在直射速调管中，将一部分输出功率反馈至输入腔可构成振荡器，用於参量放大器、导航台等。双腔速调管可用於倍频。反射速调管用来产生微波振荡的单腔速调管。它的特点是结构简单，工作可靠，体积小，重量轻，电压低，可机械调谐和电子调谐，参数随环境温度变化小，抗辐射能力强。反射速调管输出功率为10毫瓦至2.5瓦，工作频率在800兆赫至220吉赫之间，机械调谐范围为1%～15%(毫米波管达40%)，电子调谐范围为0.1%～1.0%。效率为20%～30%。反射速调管在结构上包括阴极、谐振腔、反射极  速调管和能量耦合器等部分。
电子从阴极发射出来，受到加速后穿过谐振腔隙缝。在隙缝外受到微波电场的速度调制，然后进入谐振腔与反射极之间的减速场(反射极电位负於阴极)。在减速场作用下，所有电子都将被反射回来。受到速度调制的电子注，在减速场内返转运动过程中形成密度调制。当电子注再次穿过隙缝时，群聚的电子把能量交给腔体微波场以维持振荡。振荡功率经能量耦合器送至负载。电子被腔壁或其他金属零件收集。  
反射速调管广泛用於小功率信号源、振荡器和各种微波设备，但因半导体器件的竞争，产量有降低的趋势。尽管如此，在80年代初它仍是微波电子管中生产数量最大的一种管型。
判断速调管寿命终了的方法及原因
一、离子泵电流过大 
发射机在开机后，未上高压前，观看离子泵电流表的数值．因为这时只有离子泵电压和灯丝电压，可排除其它因素造成读数不准．如果离子泵电流指示大而且不回落，此时管子应该更换。但有的上机新管子离子泵电流大于20uA的，这时阴极处有磁铁，将磁铁去掉．如果继续增长(约10gA左右)，可判断管子坏了。管子由于老化漏气，造成管内充满气体，破坏了管子正常工作的条件． 
高压线很脏也会使离子泵电流表头大于10g^．如果擦干净后还是很大，也说明管子漏气了． 
二、体电流过大 
一般速调管的体电流小于50mA，当管子漏气或散焦，体电流到100mA左右，正常情况下保护电路会动作．造成体电流过大，大致有以下几种原因： 
(1)聚焦电流故障，造成电子束散焦；(2)激励过大，使速调管工作在饱和状态；(3)电流过大电子束变粗；(4)运输不当或安装位置不处于水平，速调管有些变形或不直；(5)励磁线圈不同心；(6)收集极或与其相连的器件触地，也会造成体电流过大。从上可看出，体电流过大不一定是管子坏了，应首先检查励磁电源、聚焦等外围电路，减小激励．收集极对地电阻应为5Q—7Q，零或太大都不合适，有时只要换上合适的电阻，故障即可排除，用不着换管子． 体电流大于100mA，管子的增益很低．如果保护电路有故障而失去保护作用，散焦的电子轰击管壁某处，使之温度升高，管子有灼烧的痕迹． 
三、注电流小 
在正常的控制电压下注电流相对较小。刚开机时还大一些，随后越来越小．分析有两种情况：(1)灯丝电压过低，注电流就小．因电子被强行从阴极拉出，很容易将阴极拉坏，管子的注电流就下降；(2)管子使用寿命已超过厂家的标称值(使用维护得当，寿命可达几万小时)，阴极发射能力下降，增益低不能满足播出要求。 
四、一腔增益低 
影机频响曲线中间凹陷，怎么也调整不好，增益降低．图像轮廓模糊，色彩不鲜．声机情况类似，也调不出理想频响曲线．在管子使用寿命到期后，性能会正常衰退，有时表现为一腔增益下降。但灯丝电压长期过高，阴极材料蒸发过猛，会使一腔陶瓷的绝缘层变成导电氧化物，污染了陶瓷壁，导致一腔Q值下降．后一种情况是可以避免的．刚使用的速调管灯丝电压为5V，工作600小时后，降低到4。盯再长期使用．因为海绵阴极钡激活以后，可以给出较高的放射能力．这时虽然灯丝电压降低了，但放射电流并不降低，还可以延长速调管的使用寿命． 
五、三腔谐振频率调进带内过多 
要求三腔的谐振频率必须保持在通带高端，如果调进带内超出要求，速调管就会出现自激打火，开裂漏气． 
六、四腔耦合过轻 
四腔耦合不能小于50度。如果耦合太轻，反电势会较强，将造成电子的二次回轰，四腔打火．打火时间长了，陶瓷易开裂漏气，将管子打坏． 
七、高整分压电阻断裂 
高整分压电阻断裂，调制阳极电位变成低电位，注电流猛增，腔体过热．如果保护电路不灵，使管子打火过热，将其打坏． 
八、安放不平 
有的台站曾发生过由于管体小车的四个轮子安放不平，不在同一水平线上，长期变形使用，造成管子裂缝． 
九、冷却不到位 
速调管效率较低，在工作中需要散发大量热量．冷却水流、风量大小都应达到设备要求．如果冷却系统出现故障，水温太高，风量不足，电子枪的金属与陶瓷封接处表面温差超过限度，也会造成管子炸裂． 
以上仅上判断速调管寿命终了的几个方面，还有一些没有总结到．但有两点一定注意：一是保护电路小盒要定期检测，保证保护电路正常工作，这样有许多故障可避免发生，不致使管子损坏；二是要正确使用，合理维护，才能大大延长速调管的使用寿命．