[發明專利]一種含高頻切斷負載結構的慢波電路組件

有效

• 申請號: 201310439298.1
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103474315A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 王愛美;董笑喻;王百全;曾雨竹;黃鵬潮;高峰;梁田
• 申請（專利權）人: 南京三樂電子信息產業集團有限公司
• 主分類號: H01J23/24
• 分類號: H01J23/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊海軍

技術領域

本發明涉及一種行波管，具體涉及一種行波管用的含高頻切斷負載結構的慢波電路組件。

背景技術

慢波電路的作用是傳輸高頻電磁行波并使電磁波相速降到與電子注同步速度。慢波結構由一系列諧振腔和漂移管組成，漂移管是電子注通道，但對于高頻場是截止波導。腔與腔之間的高頻場不能通過漂移管發生耦合，腔間場的耦合完全通過設置在相鄰腔壁上的耦合孔實現。電子注進入慢波電路時，處于高頻場零點的電子保持速度不變，處于高頻場正半周的電子則受到減速，處于高頻場負半周的電子受到加速，電子變得不均勻，在以從負半周過渡到正半周的零點為中心產生群聚，若電子注直流速度大于行波相速，則在群聚的同時電子注相對于場有一個附加的運動，群聚中心及兩邊的群聚電子逐漸移入減速區，處于減速場的電子會多余加速場的電子，電子交出的能量多于獲得的能量，行波場得到放大。

現有行波管中存在內部反饋的通道，輸入端和輸出端又不能達到完全匹配，因而輸出端處因失配產生的反射功率將沿慢波線反向傳輸至輸入端，這個反射功率在輸入端又反射一部份，變成正向傳輸的功率，這一部份功率屬于反饋信號。如果反饋信號強度等于或大于原輸入信號的強度，而且兩者的相位相差???????????????????????????????????????????????的整數倍時，行波管就會產生自激振蕩，破壞行波管的穩定工作，并且現有技術的慢波電路，冷卻效率較差，色散特性和熱傳導作用較差，不能滿足大工作比行波管的裝配要求。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種結構設計更加合理，色散特性好、冷卻效率高，具有高的注波互作用，能滿足大工作比行波管裝配要求的含高頻切斷負載結構的慢波電路組件。

技術方案：為了實現以上目的，本發明所采取的技術方案為:

一種含高頻切斷負載結構的慢波電路組件，它包括：輸入波導、耦合腔，輸出波導，所述的耦合腔由腔環組合構成，所述的腔環組合由腔環和腔片構成，所述的腔環組合中設有高頻切斷負載結構。

作為優選方案，以上所述的含高頻切斷負載結構的慢波電路組件，所述的腔環和腔片上均開有水槽。本發明將冷卻水通道開設在腔環組合內，可以內槽水冷代替傳統的外部局部冷卻，增加腔片腔環與冷卻水路的接觸面積，可大大加快慢波電路的散熱，提高工作的穩定性。

作為優選方案，以上所述的含高頻切斷負載結構的慢波電路組件，所述的腔環和腔片上均開有定位圓孔，本發明將腔片腔環的結構以內部圓孔定位代替原現有技術的外部R定位，可提高整個慢波電路裝配的同心度和其他精確度。并且焊接全部采用釬焊，可保證慢波電路組件的氣密性。

作為優選方案，以上所述的含高頻切斷負載結構的慢波電路組件，腔環上開設有吸收小腔，吸收小腔內放置有吸收小瓷。本發明采用吸收小腔來吸收上截止頻率附近的電磁能量以抑制行波管的邊帶振蕩，吸收小腔內放置有吸收小瓷，可增加行波管的穩定性，吸收帶寬可增加100MHz以上，衰減量增加了0.2?dB以上，更加符合在行波管中的實際應用。

作為優選方案，以上所述的含高頻切斷負載結構的慢波電路組件，所述的腔片上開設有供電磁波通過的腰子槽。

作為優選方案，以上所述的含高頻切斷負載結構的慢波電路組件，所述的高頻切斷負載結構為2個，所述的高頻切斷負載結構包括負載腔片，安裝在負載腔片兩側的負載腔環，嵌入在負載腔環內的由氮化鋁和碳化硅制成的負載瓷。

作為優選方案，以上所述的含高頻切斷負載結構的慢波電路組件，所述的嵌入在負載腔環內的負載瓷的端面比負載腔環的端面低。

作為優選方案，以上所述的含高頻切斷負載結構的慢波電路組件，所述的腔環的外表面上貼有環狀PPM周期性永磁聚焦系統，可以有效的約束電子在電子注通道中的運動，防止電子注發散，提高慢波電路組件的工作性能。

本發明采用高頻切斷負載結構，來自輸出端的反射信號將被切斷處的負載吸收，從而可降低反射，提高行波管的增益，為了做到更高的增益，本發明采用兩個高頻切斷負載結構，慢波線被切斷后，內部的高頻反饋通道就切斷了，消除了產生自激不穩定的根源，與此同時，在慢波線上沿正方向傳輸的信號也被切斷處負載吸收，但是這并不能完全吸收信號能量而失去放大作用。因為在第一段慢波線區域內，電子注已經受到信號的調制，產生了交變密度分量，此交變密度分量電子流穿過切斷區進入第二段慢波線區域，又重新在慢波線上建立起行波場，繼續完成放大作用。所以由于電子注的作用，切斷處負載對正向傳輸的放大信號并不能“切斷”，而對反射波則能完全吸收，真正“切斷”了反饋通道，可提高行波管的穩定性能。