[發(fā)明專(zhuān)利]一種帶狀注對(duì)稱(chēng)雙槽耦合腔慢波結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210973932.9
• 申請(qǐng)日: 2022-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115440551A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田瀚文;張長(zhǎng)青;潘攀;蔡軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十二研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01J23/24
• 分類(lèi)號(hào): H01J23/24
• 代理公司: 北京正理專(zhuān)利代理有限公司 11257
• 代理人: 張雪梅

本發(fā)明提供一種帶狀注對(duì)稱(chēng)雙槽耦合腔慢波結(jié)構(gòu)，該慢波結(jié)構(gòu)包括形成多個(gè)周期性結(jié)構(gòu)的直波導(dǎo)段和波導(dǎo)連接段，以及位于慢波結(jié)構(gòu)的中軸線(xiàn)位置處的電子注通道；所述波導(dǎo)連接段包括兩個(gè)相對(duì)于電子注通道呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置的連接部；所述連接部沿電子注通道軸線(xiàn)方向貫穿直波導(dǎo)段。該慢波結(jié)構(gòu)在保證工程實(shí)現(xiàn)可行性的前提下，能夠增加電子注通道寬度與高度以增大功率容量、降低聚束難度，同時(shí)可以保持高耦合阻抗和一定的帶寬水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波真空電子技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種帶狀注對(duì)稱(chēng)雙槽耦合腔慢波結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

行波管作為微波、太赫茲波源，在通信、電子對(duì)抗、雷達(dá)預(yù)警等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著行波管的應(yīng)用場(chǎng)景不斷向高頻率、高功率領(lǐng)域發(fā)展，人們對(duì)行波管慢波結(jié)構(gòu)的性能不斷提出新的更高的希望和要求。為了解決因電磁波尺寸共渡效應(yīng)帶來(lái)的高頻率和高功率之間的矛盾，研究人員越來(lái)越多的將目光投向了帶狀電子注行波管器件。如何設(shè)計(jì)契合帶狀電子注，可以充分發(fā)揮帶狀電子注優(yōu)勢(shì)的行波管慢波結(jié)構(gòu)成為了目前太赫茲真空電子器件領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

耦合腔行波管是最古老的行波管類(lèi)型之一，它由在電子注通道上周期加載的一系列圓盤(pán)構(gòu)成，又稱(chēng)為盤(pán)-荷結(jié)構(gòu)其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種慢波結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，便于計(jì)算、設(shè)計(jì)，且具有很高的耦合阻抗，曾得到一定的應(yīng)用。然而該結(jié)構(gòu)的帶寬很窄，這使得其在作為寬帶器件的行波管的應(yīng)用上受到了限制。

與此同時(shí)，為了適應(yīng)太赫茲頻段器件尺寸和功率的需求，帶狀電子注行波管得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，而傳統(tǒng)的耦合腔結(jié)構(gòu)行波管難以適應(yīng)于帶狀電子注。此外，傳統(tǒng)的耦合腔結(jié)構(gòu)行波管難以增大電子注通道的橫截面積，這使得進(jìn)一步提升器件功率容量和電子注電流大小變得十分困難，進(jìn)而不利于將其用作太赫茲頻段的高功率源。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種帶狀注對(duì)稱(chēng)雙槽耦合腔慢波結(jié)構(gòu)，該慢波結(jié)構(gòu)在保證工程實(shí)現(xiàn)可行性的前提下，能夠增加電子注通道寬度與高度以增大功率容量、降低聚束難度，同時(shí)可以保持高耦合阻抗和一定的帶寬水平。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種帶狀注對(duì)稱(chēng)雙槽耦合腔慢波結(jié)構(gòu)，包括：

形成多個(gè)周期性結(jié)構(gòu)的直波導(dǎo)段和波導(dǎo)連接段，以及位于慢波結(jié)構(gòu)的中軸線(xiàn)位置處的電子注通道；

所述波導(dǎo)連接段包括兩個(gè)相對(duì)于電子注通道呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置的連接部；所述連接部沿電子注通道軸線(xiàn)方向貫穿直波導(dǎo)段。

此外，優(yōu)選地方案是，所述連接部的豎直截面為矩形。

此外，優(yōu)選地方案是，所述電子注通道的豎直截面為矩形。

此外，優(yōu)選地方案是，所述電子注通道寬度小于直波導(dǎo)段寬度，所述電子注通道高度小于直波導(dǎo)段高度。

此外，優(yōu)選地方案是，所述電子注通道高度不小于0.2mm，寬度不小于0.8mm，橫截面積不小于0.18mm²。

此外，優(yōu)選地方案是，所述慢波結(jié)構(gòu)的核心工作頻點(diǎn)在G波段。

此外，優(yōu)選地方案是，所述波導(dǎo)連接段與電子注通道之間包括間隔距離。

此外，優(yōu)選地方案是，所述直波導(dǎo)段寬度大于連接部寬度。

本發(fā)明的有益效果為：