[發明專利]一種基于平面印制板工藝的三維慢波結構

有效

• 申請號: 201810519083.3
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108831814B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 柏寧豐;向文琛;王璐;沈長圣;孫小菡
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 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: 趙華

本發明公開了一種基于平面印制板工藝的三維慢波結構，屬于物理電子學技術領域。該結構包括上下平行相對的平面印制板Ⅰ和平面印制板Ⅱ，所述平面印制板Ⅰ印制有金屬微帶線Ⅰ，所述平面印制板Ⅱ印制有金屬微帶線Ⅱ，所述金屬微帶線Ⅰ和金屬微帶線Ⅱ通過連接件相互連接，在同一平面的投影構成曲折線慢波結構。本發明所示結構使得電磁場分布具有沿軸向的對稱性，有效增強了耦合阻抗，降低了線路損耗，增大了工作帶寬；其制作可利用現有平面印制技術進行加工，工藝簡單。

技術領域

本發明涉及一種微波慢波結構，尤其是一種基于平面印制板工藝的三維慢波結構，屬于物理電子學技術領域。

背景技術

慢波結構主要用在行波放大器、粒子加速器以及在電磁波與較低速度的波（如聲波、靜磁波等）相互作用的器件中，其作用在于使得互作用在較長距離與較長時間內持續進行。在該系統中，電磁波相速低于空間光速，使運動荷電子?；虻退俨ǖ哪芰坑行У剞D換成電磁波的能量。

螺旋線、耦合腔等結構是常用的慢波結構。這些結構在三維空間構成周期結構，具有很好的慢波性能。但由于這些結構均利用傳統機械工藝加工，很難降低尺寸，使得慢波頻率難以提高。

小型化、平面型行波管是減小行波管的制造成本、縮減體積和突破頻率上限的主要途徑。平面行波管器件是將U型曲折線慢波結構1加載在介質基板2上進行波注互作用。但是介質基板2的使用降低了慢波結構的耦合阻抗與工作帶寬，并加大了損耗，從而使得平面結構的放大效果較差。同時，單面平面慢波結構，使得電磁場分布不具有對稱性，降低了波注互作用效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種可以利用平面印制板工藝進行加工的三維慢波結構，可提高其耦合阻抗，減少線路損耗，增強耦合效率，提高輸出功率。

本發明具體采用以下技術方案：

本發明提供了一種基于平面印制板工藝的三維慢波結構，該結構包括上下平行相對的平面印制板Ⅰ和平面印制板Ⅱ，所述平面印制板Ⅰ印制有金屬微帶線Ⅰ，所述平面印制板Ⅱ印制有金屬微帶線Ⅱ，還包括平面印制板Ⅲ和平面印制板Ⅳ，所述平面印制板Ⅰ和平面印制板Ⅱ的印制圖形的上下兩側分別設置上卡槽和下卡槽，所述上卡槽的寬度為平面印制板Ⅲ的厚度，所述下卡槽的寬度為平面印制板Ⅳ的厚度，所述平面印制板Ⅲ和平面印制板Ⅳ分別通過上卡槽和下卡槽與平面印制板Ⅰ和平面印制板Ⅱ固連；所述連接件為分別印制在平面印制板Ⅲ的金屬微帶線Ⅲ、平面印制板Ⅳ的金屬微帶線Ⅳ。所述金屬微帶線Ⅰ和金屬微帶線Ⅱ通過連接件相互連接，在同一平面的投影構成曲折線慢波結構。

可選地，所述金屬微帶線Ⅰ的印制圖形呈反“Z”狀圖案且在橫向重復排列，所述金屬微帶線Ⅱ的印制圖形呈直線狀且在橫向重復排列。

可選地，所述金屬微帶線Ⅰ的印制圖形呈傾斜的直線狀且在橫向重復排列，所述金屬微帶線Ⅱ的印制圖形呈反向傾斜的直線狀且在橫向重復排列。

可選地，所述金屬微帶線Ⅲ呈包括但不限于直線狀。

可選地，所述金屬微帶線Ⅳ呈包括但不限于直線狀。

可選地，所述上卡槽至平面印制板Ⅰ和平面印制板Ⅱ的印制圖形的距離相等，為金屬微帶線Ⅲ的厚度，下卡槽至平面印制板Ⅰ和平面印制板Ⅱ的印制圖形的距離相等，為金屬微帶線Ⅳ的厚度。

本發明還提供了一種基于平面印制板工藝的三維慢波結構，該結構包括上下平行相對的平面印制板Ⅰ和平面印制板Ⅱ，所述平面印制板Ⅰ印制有金屬微帶線Ⅰ，所述平面印制板Ⅱ印制有金屬微帶線Ⅱ。還包括接頭Ⅰ和接頭Ⅱ，所述接頭Ⅰ設置在金屬微帶線Ⅰ的兩端，所述接頭Ⅱ設置在金屬微帶線Ⅱ的兩端；所述連接件為金屬連接線，其通過接頭Ⅰ和接頭Ⅱ將金屬微帶線Ⅰ和金屬微帶線Ⅱ固連，所述金屬微帶線Ⅰ和金屬微帶線Ⅱ通過連接件相互連接，在同一平面的投影構成曲折線慢波結構。