[實用新型]一種用于行波管的慢波結構

有效

• 申請號: 201220529665.8
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN202940212U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 沈旭東;張麗
• 申請（專利權）人: 安徽華東光電技術研究所
• 主分類號: H01J23/24
• 分類號: H01J23/24
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 宮軼琳

技術領域

本實用新型涉及微波真空器件領域，尤其是涉及一種用于行波管的慢波結構。

背景技術

在微波真空器件領域中，行波管是應用最廣泛的器件。行波管自誕生以來，廣泛采用兩種慢波系統，即螺旋線慢波結構和休斯型耦合腔結構慢波結構。螺旋線慢波結構具有帶寬寬的特點，但功率容量小，適用于寬帶中小功率行波管；休斯型耦合腔慢波結構具有大功率容量的優點，但帶寬較窄，一般在10%以下，這也就導致兩種慢波結構在使用時均具有局限性。因此，既具有寬帶寬又有大功率容量的慢波結構一直是行波管研究人員尋找的目標和研究的內容。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的問題提供一種用于行波管的慢波結構，其目的是該種慢波結構既具有寬帶寬又具有大功率容量。

本實用新型的技術方案是該種用于行波管的慢波結構包括同軸布置的外導體和內導體，外導體位于內導體的外圍，且外導體和內導體之間不接觸，兩端僅通過陶瓷支撐，外導體和內導體之間為絕緣狀態；所述的外導體和內導體的邊緣處均設有供多注電子束通過的通道。

所述的外導體和內導體分別連接不同的電位，形成靜電場，對電子束聚焦。

所述的外導體和內導體均為散熱條件好的全金屬制成。

具有上述結構的該種用于行波管的慢波結構具有以下優點：

1.該種用于行波管的慢波結構解決了同軸徑向線慢波結構電子通道的排列問題，在邊緣使用多注通道，使同軸徑向線慢波結構工程應用成為可能，采用多注電子束可以增加行波管的導流系數和增益參量，提高行波管的效率，減小行波管的體積，降低行波管的工作電壓。

2.該種用于行波管的慢波結構采用靜電聚焦方式對電子束聚焦，慢波結構的內導體與外導體之間由于不接觸，處于電絕緣狀態，可以采用靜電聚焦方式對電子束聚焦，內導體、外導體連接不同的電位，形成靜電場，對電子束聚焦；慢波結構自身形成靜電聚焦，不需要另外增加靜電聚焦場。由于采用靜電場聚焦，相比較于磁場聚集，省卻了永磁體、導磁體、磁屏蔽結構，減小了慢波結構的尺寸和重量，節省了成本。

3.該種用于行波管的慢波結構使用同軸徑向線作為慢波結構，其特點是頻帶寬，可以從直流到高頻均在傳輸范圍，慢波結構為全金屬結構，散熱條件好，既可以作為中小功率行波管慢波結構，也可以作為大功率行波管慢波結構。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為圖1所示結構的左視圖。

在圖1-2中，1：外導體；2：內導體；3：陶瓷；4：通道。

具體實施方式

由圖1-2所示結構結合可知，該種用于行波管的慢波結構包括同軸布置的外導體1和內導體2，外導體1位于內導體2的外圍，且外導體1和內導體2之間不接觸，兩端僅通過陶瓷3支撐，外導體1和內導體2之間為絕緣狀態；外導體1和內導體2的邊緣處均設有供多注電子束與電磁場互作用的多注通道4，解決了同軸徑向線慢波結構電子通道的排列問題，同軸徑向線慢波結構中心有導體，不能作為電子通道，在邊緣使用多注通道，使同軸徑向線慢波結構工程應用成為可能。采用多注電子束可以增加行波管的導流系數和增益參量，提高行波管的效率，減小行波管的體積，降低行波管的工作電壓。電子通道的數量、位置等可以根據工作的頻率、慢波結構尺寸、工作電壓、電流等具體確定。

慢波結構的內導體2與外導體1之間由于不接觸，處于電絕緣狀態，可以采用靜電聚焦方式對電子束聚焦。內導體2、外導體1連接不同的電位，形成靜電場，利用該靜電場對電子束聚焦。利用慢波結構自身特點形成靜電聚焦，不需要另外增加靜電聚焦場。由于采用靜電場聚焦，相比較于磁場聚集，省卻了永磁體、導磁體、磁屏蔽結構，減小了慢波結構的尺寸和重量，節省了成本。一般情況下外導體處于高電位，內導體處于低電位，整管絕緣問題容易解決，安全性高。內導體可以與陰極保持同電位，整管結構相對簡單。

外導體1和內導體2均為散熱條件好的全金屬制成，既可以作為中小功率行波管慢波結構，也可以作為大功率行波管慢波結構。

使用同軸徑向線作為慢波結構，其特點是頻帶寬，可以從直流到高頻均在傳輸范圍。慢波結構可以根據需要采用不同的散熱方式，如，在外導體1外部可以連接不同的散熱條件，如水冷、風冷、傳導冷卻等不同的形式，滿足不同的使用要求；在內導體2中間可以加工成空心管道，通液體冷卻，進一步改善行波管的輸出功率。

該慢波結構可以使用帶阻濾波方式切斷慢波線，使用體吸收器、分布損耗等辦法調節慢波結構駐波比和損耗；通過增加慢波結構的長度，增加行波管的增益。