[發(fā)明專利]一種用于真空電子器件的雙端輸入或輸出諧振器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710885207.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN109559961A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京譽(yù)凱電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01J23/38
• 分類號(hào): H01J23/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明一種用于真空電子器件的雙端輸入或輸出諧振器，屬于真空電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及行波管、返波管、速調(diào)管、自由電子激光、奧羅管等真空電子器件。該諧振器包括并列設(shè)置的N個(gè)諧振腔，N為正整數(shù)，每個(gè)諧振腔的一端通過各自的耦合孔與同一波導(dǎo)連接，每個(gè)諧振腔的另一端通過各自的耦合孔與另一波導(dǎo)連接。雙端輸入/輸出結(jié)構(gòu)作為輸入元件時(shí)，兩端同相輸入電磁波，雙端輸入/輸出結(jié)構(gòu)作為輸出元件時(shí)，諧振腔內(nèi)激勵(lì)起來的電磁波，透過耦合孔從兩端同相輸出。無論是作為輸入結(jié)構(gòu)，還是輸出結(jié)構(gòu)，雙端結(jié)構(gòu)對(duì)帶狀電子注的兩端同時(shí)調(diào)制，這就使得電子注速度無論是提高還是下降都很均勻，提高了輸入/輸出結(jié)構(gòu)的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于真空電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及行波管、返波管、速調(diào)管、自由電子激光、奧羅管等真空電子器件。

背景技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步，對(duì)真空電子器件的需求趨向于更高的功率和頻率，因此能夠產(chǎn)生大功率，高頻率輸出的帶狀電子注真空電子器件成為了國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。然而，帶狀電子注行波管、返波管、速調(diào)管、自由電子激光、奧羅管等應(yīng)用帶狀電子注的真空電子器件都面臨大功率輸出困難的問題。現(xiàn)有的諧振腔輸入結(jié)構(gòu)采用單個(gè)端口輸入，輸入效率低，而且影響后續(xù)電子注的形態(tài)，使得電子注流入收集極時(shí)難于降壓收集。對(duì)于寬度較寬的電子注，單個(gè)輸入端口的諧振腔不能滿足整個(gè)寬度上信號(hào)的放大。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高帶狀電子注真空電子器件輸出功率，針對(duì)背景技術(shù)的不足本發(fā)明提出應(yīng)用于帶狀電子注真空電子器件的雙端輸入諧振器。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種用于真空電子器件的雙端輸入或輸出諧振器；該諧振器包括諧振腔和分別設(shè)置于諧振腔兩端的波導(dǎo)輸入端，諧振腔和輸入端之間通過耦合孔連接，該諧振器的諧振器位于電子束通道上。該諧振器作為輸入結(jié)構(gòu)時(shí)，在波導(dǎo)兩端輸入電磁波，電磁波通過耦合孔進(jìn)入諧振腔，在諧振腔內(nèi)激勵(lì)某模式電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)具有沿電子注傳輸方向的電場(chǎng)，當(dāng)諧振腔中電子注通過時(shí)，該激勵(lì)起來的電場(chǎng)，則會(huì)調(diào)制帶狀電子注的速度，從而使得電子注在接下來的運(yùn)行中發(fā)生群聚；該諧振器作為輸出結(jié)構(gòu)時(shí)，群聚好的電子注通過諧振腔時(shí)，會(huì)在諧振腔內(nèi)激勵(lì)某模式電磁場(chǎng)，通過設(shè)計(jì)的耦合孔能夠通過特定頻率的電磁波，故而該電磁波將沿輸出波導(dǎo)同相輸出，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。因而本發(fā)明一種用于真空電子器件的雙端輸入或輸出諧振器，包括諧振腔和波導(dǎo)輸入或輸出端，其特征在于諧振腔兩端分別設(shè)置一波導(dǎo)，波導(dǎo)通過耦合孔與諧振腔連接。

一種用于真空電子器件的雙端輸入或輸出諧振器，包括并列設(shè)置的多個(gè)諧振腔，每個(gè)諧振腔的一端通過各自的耦合孔分別與同一波導(dǎo)連接，每個(gè)諧振腔的另一端通過各自的耦合孔分別與另一波導(dǎo)連接。

所述諧振腔為長(zhǎng)方體形、圓柱形、球形、橢球形。

所述耦合孔為矩形、圓柱形、球形、橢球形。

優(yōu)點(diǎn)：雙端輸入/輸出結(jié)構(gòu)作為輸入元件時(shí)，兩端同相輸入電磁波。雙端輸入/輸出結(jié)構(gòu)作為輸出元件時(shí)，諧振腔內(nèi)激勵(lì)起來的電磁波，透過耦合孔從兩端同相輸出。無論是作為輸入結(jié)構(gòu)，還是輸出結(jié)構(gòu)，雙端輸入/輸出結(jié)構(gòu)對(duì)帶狀電子注的兩端同時(shí)調(diào)制，這就使得電子注速度無論是提高還是下降都很均勻。而單端輸入/輸出結(jié)構(gòu)對(duì)帶狀電子注進(jìn)行調(diào)制時(shí)，帶狀電子注靠近輸入/輸出結(jié)構(gòu)位置的電子速度進(jìn)行了調(diào)制，不靠近輸入/輸出結(jié)構(gòu)的電子速度沒有調(diào)制，使得電子注速度調(diào)制不均勻，發(fā)生了電子注速度偏斜，影響了真空器件的正常工作。

其次，雙端輸入/輸出結(jié)構(gòu)調(diào)制電子注時(shí)，比較均勻，這提高了輸入/輸出結(jié)構(gòu)的效率。而單端輸入/輸出結(jié)構(gòu)，使電子注調(diào)制不均勻，降低了輸入/輸出的效率，并且發(fā)生了電子注速度偏斜，降低了電子注和高頻結(jié)構(gòu)互作用的效率。

最后，電磁波從雙端輸入/輸出結(jié)構(gòu)直接同相輸入/輸出，可以直接采用Y分支波導(dǎo)或微帶線進(jìn)行功率合成和分割，容易實(shí)現(xiàn)。

附圖說明