[發明專利]速調管功率合成輸出裝置

無效

• 申請號: 201410399807.7
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104134597A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 鐘勇;王勇;范俊杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H01J23/36
• 分類號: H01J23/36
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

技術領域

本發明涉及電子行業電真空技術領域，尤其涉及一種速調管功率合成輸出裝置。

背景技術

速調管具有高功率和高增益特點，在粒子加速器、激光武器和大科學裝置等領域有著很大的應用前景。

然而，隨著功率的提高，普通速調管的單間隙輸出功率容量有限，與電子束交換的能量不夠充分，就會導致大量的能量損耗在收集極，這樣就會大大降低速調管的效率。這說明了普通速調管的單間隙輸出腔的功率容量是有限的，效率也不高，要實現更高功率和更大的效率，必須在輸出結構上做改進。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述技術問題，本發明提供了一種速調管功率合成輸出裝置，以提高速調管的功率容量和效率。

(二)技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種速調管功率合成輸出裝置。該速調管功率合成輸出裝置包括：N個輸出腔，該N個輸出腔由一漂移管依次穿過，且該漂移管在每一輸出腔的預設位置設置有間隙，漂移管中的電子束與該輸出腔通過該間隙進行能量交換，產生微波，其中，N≥2；N條微波輸出通路，每一條微波輸出通路的輸入端連接至位于相應輸出腔的腔壁的輸出腔耦合孔，用于傳輸相應輸出腔產生的微波；波導H-T分支，其N個輸入端口分別連接至相應微波輸出通路的輸出端，用于對N個輸入端口輸入的微波進行功率合成；以及輸出窗，其前端連接至波導H-T分支的輸出端口，功率合成后的微波經由該輸出窗輸出。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明速調管功率合成輸出裝置具有以下有益效果：

(1)采用了多輸出腔結合波導H-T分支，有效實現功率合成，提高了速調管的功率容量和效率；

(2)采用移相器，提高了功率合成效率；

(3)構成速調管功率合成輸出裝置的各個部件加工容易，工藝處理難度小，使得本發明更加簡單易行。

附圖說明

圖1為根據本發明實施例速調管功率合成輸出裝置結構示意圖；

圖2為圖1所示速調管功率合成輸出裝置中波導H-T分支的結構示意圖；

圖3為圖2所示波導H-T分支的功率合成原理的示意圖；

圖4為圖1所示速調管功率合成輸出裝置中輸出窗的結構示意圖；

圖5為圖4所示輸出窗在工作時的場型分布。

【本發明主要元件符號說明】

1-第一間隙；????????????2-第一輸出腔；

3-電子束；??????????????4-漂移管；

5-第二輸出腔；??????????6-第二間隙；

7-收集極；??????????????8-第一輸出腔耦合孔；

9-第二輸出腔耦合孔；????10-第一直波導；

11-第二直波導；?????????12-移相器；

13-第一彎波導；?????????14-第二彎波導；

15-波導H-T分支；????????16-輸出窗；

17-窗片；???????????????15a、15b、15c-端口。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于相應的值。實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發明的保護范圍。

本發明采用了速調管雙輸出腔功率合成輸出裝置，從而大大提高了功率容量和效率，該輸出裝置可以有效提高速調管的功率容量和效率。

在本發明的一個示例性實施例中，提供了一種速調管功率合成輸出裝置。圖1為根據本發明實施例速調管功率合成輸出裝置結構示意圖。如圖1所示，本實施例速調管功率合成輸出裝置包括：

N個輸出腔(2、5)，該N個輸出腔由一漂移管4依次穿過，且該漂移管4在每一輸出腔的預設位置設置有用于能量交換的間隙(1、6)，用于與通過漂移管4的電子束3進行能量交換，產生微波，其中，N≥2；

收集極7，連接于漂移管4的最末端，用于收集能量交換后的剩余電子；