[發(fā)明專利]梯形結(jié)構(gòu)的Ka波段同軸渡越時(shí)間振蕩器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010935241.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112038208B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋莉莉;陳煜青;趙立山;周揚(yáng);令鈞溥;張自成;賀軍濤;張強(qiáng);葛行軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01J23/04
• 分類號(hào): H01J23/04;H01J25/10
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 陳暉

1.一種梯形結(jié)構(gòu)的Ka波段同軸渡越時(shí)間振蕩器，其特征在于梯形結(jié)構(gòu)的Ka波段同軸渡越時(shí)間振蕩器由外導(dǎo)體(1)、內(nèi)導(dǎo)體(2)、陰極(3)組成，整個(gè)結(jié)構(gòu)關(guān)于中心軸線oo’旋轉(zhuǎn)對(duì)稱；Ka波段同軸渡越時(shí)間振蕩器一端連接脈沖功率源，另一端連接輻射系統(tǒng)；定義連接脈沖功率源的一端為梯形結(jié)構(gòu)的Ka波段同軸渡越時(shí)間振蕩器的左端，連接輻射系統(tǒng)的一端為梯形結(jié)構(gòu)的Ka波段同軸渡越時(shí)間振蕩器的右端；陰極(3)的左端連接脈沖功率源的內(nèi)導(dǎo)體，陰極(3)右端懸空，陰極(3)右端距離內(nèi)導(dǎo)體(2)的距離為l₈；內(nèi)導(dǎo)體(2)同軸嵌套于外導(dǎo)體(1)內(nèi)；內(nèi)導(dǎo)體(2)左端靠近陰極(3)右端，內(nèi)導(dǎo)體(2)右端連接輻射系統(tǒng)；

陰極(3)為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，陰極(3)的外半徑r₁₂等于脈沖功率源內(nèi)導(dǎo)體半徑，陰極(3)的厚度為t₁，等于外半徑r₁₂與內(nèi)半徑r₁的差值，且內(nèi)半徑r₁和外半徑r₁₂均介于內(nèi)導(dǎo)體(2)外半徑r₃和外導(dǎo)體(1)內(nèi)半徑r₄之間，滿足r₃r₁r₁₂r₄，且陰極(3)的軸向長(zhǎng)度為l₂；

內(nèi)導(dǎo)體(2)是一段外側(cè)面刻有凹槽的圓柱體，外半徑為r₃，從內(nèi)導(dǎo)體(2)左端至右端分別刻有1個(gè)內(nèi)矩形凹槽(2-1)、7個(gè)內(nèi)梯形凹槽(2-2)～(2-8)，第七內(nèi)梯形凹槽(2-8)右側(cè)為一段矩形突起(2-9)，突起頂端的徑向半徑為r₁₁；內(nèi)矩形凹槽(2-1)距內(nèi)導(dǎo)體(2)左端距離為l₃，寬度為l₄，內(nèi)矩形凹槽(2-1)的槽底處徑向半徑為r₅；距離內(nèi)矩形凹槽(2-1)右側(cè)l₅處為4個(gè)外寬內(nèi)窄的內(nèi)梯形凹槽(2-2)～(2-5)，這4個(gè)內(nèi)梯形凹槽的尺寸完全相同；第一內(nèi)梯形凹槽(2-2)的斜邊在中心軸線oo’上投影長(zhǎng)度為p₁，平頂寬度為p₂，槽底處的徑向半徑為r₈；內(nèi)梯形凹槽(2-2)～(2-5)中的相鄰兩個(gè)內(nèi)梯形凹槽之間距離為p₃；距離第四內(nèi)梯形凹槽(2-5)右端l₆處也為3個(gè)外寬內(nèi)窄內(nèi)梯形凹槽(2-6)～(2-8)，這3個(gè)內(nèi)梯形凹槽的尺寸完全相同，第五內(nèi)梯形凹槽(2-6)的斜邊在中心軸線oo’上投影長(zhǎng)度為p₄，平頂寬度為p₅，第五內(nèi)梯形凹槽(2-6)、第六內(nèi)梯形凹槽(2-7)、第七內(nèi)梯形凹槽(2-8)中，相鄰內(nèi)梯形凹槽之間距離為p₆，第五內(nèi)梯形凹槽(2-6)的槽底處的徑向半徑為r₉；第七內(nèi)梯形凹槽(2-8)右側(cè)為矩形突起(2-9)，矩形突起(2-9)徑向半徑為r₁₁，軸向長(zhǎng)度為l₇；

外導(dǎo)體(1)為內(nèi)側(cè)壁刻有凹槽和斜面的圓筒，外導(dǎo)體(1)內(nèi)側(cè)壁槽的位置與內(nèi)導(dǎo)體(2)外側(cè)壁槽一一對(duì)應(yīng)，外矩形凹槽(1-1)、6個(gè)上寬下窄的外梯形凹槽(1-2)～(1-7)分別與內(nèi)矩形凹槽(2-1)、第一內(nèi)梯形凹槽(2-2)～第六內(nèi)梯形凹槽(2-7)對(duì)應(yīng)，外導(dǎo)體(1)內(nèi)壁斜面(1-8)與內(nèi)導(dǎo)體(2)第七內(nèi)梯形凹槽(2-8)對(duì)應(yīng)；外導(dǎo)體的外半徑為r₁₃，r₁₃等于脈沖功率源的外導(dǎo)體的外半徑；自外導(dǎo)體(1)左端沿中心軸線oo’向右延伸l₉為外導(dǎo)體(1)的左半部分，其余部分為外導(dǎo)體(1)的右半部分；外導(dǎo)體(1)的左半部分的內(nèi)半徑為r₂，外導(dǎo)體(1)的右半部分的內(nèi)半徑為r₄，且r₂r₄；外導(dǎo)體(1)的左半部分為內(nèi)側(cè)壁光滑的圓筒，陰極(3)同軸嵌于外導(dǎo)體(1)的左半部分且陰極(3)的左端面與外導(dǎo)體(1)的左端面平齊，外導(dǎo)體(1)壁厚t₂為r₂和r₁₃的差值；外導(dǎo)體(1)的右半部分的內(nèi)側(cè)壁從左至右刻有1個(gè)外矩形凹槽(1-1)、6個(gè)上寬下窄的外梯形凹槽(1-2)～(1-7)，在第六外梯形凹槽(1-7)右側(cè)p₆處為1個(gè)從外導(dǎo)體(1)內(nèi)壁向外壁從左向右斜切的斜面(1-8)；外矩形凹槽(1-1)與外導(dǎo)體(1)右半部分左端的距離為l₃，寬度等于l₄，外矩形凹槽(1-1)的槽底處半徑為r₆；外矩形凹槽(1-1)右側(cè)l₅處為4個(gè)完全相同的外梯形凹槽(1-2)～(1-5)，第一外梯形凹槽(1-2)的斜邊在中心軸線oo’上投影長(zhǎng)度等于p₁，平頂寬度等于p₂，第一外梯形凹槽(1-2)的槽底處的徑向半徑為r₇；外梯形凹槽(1-2)～(1-5)中相鄰?fù)馓菪伟疾壑g距離等于p₃；第四外梯形凹槽(1-5)右側(cè)l₆處為2個(gè)完全相同的第五外梯形凹槽(1-6)、第六外梯形凹槽(1-7)，第五外梯形凹槽(1-6)的斜邊在中心軸線oo’上投影長(zhǎng)度等于p₄，平頂寬度等于p₅，第五外梯形凹槽(1-6)、第六外梯形凹槽(1-7)之間距離等于p₆，第五外梯形凹槽(1-6)、第六外梯形凹槽(1-7)的槽底處半徑為r₁₀；第六外梯形凹槽(1-7)右側(cè)p₆處為斜面(1-8)，斜面(1-8)在中心軸線oo’上投影長(zhǎng)度等于p₁；斜面(1-8)的右側(cè)外導(dǎo)體(1)的內(nèi)半徑等于r₁₀；

外導(dǎo)體矩形凹槽(1-1)和內(nèi)導(dǎo)體矩形凹槽(2-1)相對(duì)的空間組成反射器，反射器防止群聚腔中的微波向陰極(3)區(qū)域泄露；外導(dǎo)體(1)的第一外梯形凹槽(1-2)～第四外梯形凹槽(1-5)和內(nèi)導(dǎo)體(2)的第一內(nèi)梯形凹槽(2-2)～第四內(nèi)梯形凹槽(2-5)相對(duì)組成群聚腔；外導(dǎo)體(1)的第五外梯形凹槽(1-6)、第六外梯形凹槽(1-7)和斜面(1-8)與內(nèi)導(dǎo)體(2)的第五內(nèi)梯形凹槽(2-6)、第六內(nèi)梯形凹槽(2-7)、第七內(nèi)梯形凹槽(2-8)相對(duì)組成了提取腔；群聚腔用于對(duì)陰極(3)發(fā)射的電子束進(jìn)行密度調(diào)制和速度調(diào)制，最終將群聚腔內(nèi)本征微波的能量交給電子束，提取腔用于與被群聚腔調(diào)制后的電子束相互作用，最終將電子束的能量傳遞給提取腔中的本征微波并沿梯形結(jié)構(gòu)的Ka波段同軸渡越時(shí)間振蕩器的右端的微波輸出口傳輸出去。