[發明專利]基于脊圓波導耦合結構鎖頻鎖相的軸向級聯相對論磁控管

有效

• 申請號: 202210229674.3
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114783848B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 周豪;李天明;李浩;汪海洋;胡標;周翼鴻
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01J23/36
• 分類號: H01J23/36;H01J23/18;H01J25/50
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄧黎

1.一種基于脊圓波導耦合結構實現的級聯鎖相相對論磁控管，包括若干個高頻系統；所述高頻系統均為同腔結構或均為異腔結構；

所述高頻系統，均包括陰極、陽極、耦合縫隙；

所述陽極，包括圓筒形的陽極外殼、設置于陽極外殼內沿圓周均勻分布的若干扇形陽極葉片，且各高頻系統中的扇形陽極葉片數量相同；相鄰兩扇形陽極葉片之間的扇形腔為諧振腔；

所述陰極，包括陰極電子發射結構、陰極連接桿、陰極端帽；所述陰極電子發射結構設置于陽極外殼內部腔體的中心位置，且與陽極外殼同軸；所述陰極端帽包括兩個對稱設置于陰極電子發射結構兩端的圓柱形端帽；所述陰極電子發射結構與陰極端帽之間通過陰極連接桿連接固定；

所述耦合縫隙設置于陽極外殼上，用于將諧振腔中的能量徑向耦合輸出；

其特征在于，相鄰兩高頻系統之間通過脊圓波導耦合結構軸向級聯；

所述脊圓波導耦合結構，包括耦合段外殼、陰極過渡連接桿、陽極葉片過渡結構、諧振腔過渡結構；

所述耦合段外殼與相鄰兩高頻系統的陽極外殼相連，使內部腔體封閉；相鄰兩高頻系統的陰極端帽通過陰極過渡連接桿相連；

所述陽極葉片過渡結構，包括葉片均勻過渡段、以及對稱設置于其兩端的葉片漸變段；所述葉片漸變段用于使扇形陽極葉片與葉片均勻過渡段線性過渡連接；所述扇形陽極葉片、葉片均勻過渡段和葉片線性漸變段的橫向截面均為扇形，且對應的圓心角相同；所述葉片均勻過渡段的內半徑大于扇形陽極葉片的內半徑；

所述諧振腔過渡結構，包括扇形腔均勻過渡段、以及對稱設置于其兩端的扇形腔漸變段；所述扇形腔漸變段用于使諧振腔與扇形腔均勻過渡段線性過渡連接；所述諧振腔、扇形腔均勻過渡段和扇形腔漸變段的橫向截面均為扇形，且對應的圓心角相同；所述扇形腔均勻過渡段的外半徑大于其兩端連通的諧振腔的外半徑。

2.如權利要求1所述的一種基于脊圓波導耦合結構實現的級聯鎖相相對論磁控管，其特征在于，位于兩個高頻系統之間的陰極端帽，伸入脊圓波導耦合結構的腔體內。

3.如權利要求2所述的一種基于脊圓波導耦合結構實現的級聯鎖相相對論磁控管，其特征在于，所述脊圓波導耦合結構的軸向長度d_a為0.5~4倍工作波長。

4.如權利要求3所述的一種基于脊圓波導耦合結構實現的級聯鎖相相對論磁控管，其特征在于，所述葉片均勻過渡段的軸向長度d_ti為0.4?d_a?~?0.8?d_a，所述扇形腔均勻過渡段的軸向長度為0.4?d_a~?0.8?d_a。

5.如權利要求3或4所述的一種基于脊圓波導耦合結構實現的級聯鎖相相對論磁控管，其特征在于，所述扇形陽極葉片的內半徑R_a與所述葉片均勻過渡段的內半徑R_ti的差值為0.1Ra?~?R_a。

6.如權利要求3或4所述的一種基于脊圓波導耦合結構實現的級聯鎖相相對論磁控管，其特征在于，所述諧振腔的外半徑R_v與其連通的所述扇形腔均勻過渡段的外半徑的差值為0.1R_v?~?R_v。

7.如權利要求3或4所述的一種基于脊圓波導耦合結構實現的級聯鎖相相對論磁控管，其特征在于，所述陰極端帽為圓柱體結構。