The invention relates to the field of microwave, millimeter wave and terahertz frequency band electrovacuum devices, in particular to a multi-beam high-order mode beam-wave interaction structure based on cold cathode, which can solve the problem that the beam-wave interaction structure in the prior art can not effectively improve the output power and efficiency. The invention comprises a high-frequency interaction structure, a cold cathode electron gun sealed at one end of the high-frequency interaction structure, an output system sealed at the other end of the high-frequency interaction structure, a vacuum in the high-frequency interaction structure and a plurality of interaction clearances separated by a transverse metal separator and a longitudinal metal separator, and the interaction clearances are interconnected through coupling joints. The effect of metal separator restrains the generation of fundamental mode and works in high order mode, realizes the interaction between multi-electron beam and high order mode, enlarges the beam-wave interaction area, and improves the output power and efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种基于冷阴极的多注高次模注波互作用结构
本专利技术涉及微波、毫米波及太赫兹频段电真空器件领域,具体的说是一种涉及冷阴极的多电子注且工作于高次模下的注波互作用结构。
技术介绍
微波、毫米波电真空器件作为雷达、电子对抗、空间通信等军事电子系统不可缺少的核心器件,一直受到广泛重视。把传统的微波管向毫米波段、亚毫米波段以及太赫兹频段拓展,至今仍是人们不断努力的方向,并取得了很大成就。毫米波行波管、速调管、返波管和磁控管等都已达到了很的高水平。尽管传统微波管向毫米波段的发展取得了很大的成绩,但是沿着这一方向继续前进会遇到原则性的限制。传统微波管的高频系统尺寸与工作波长必须具有共度性,随着器件工作频率的不断提高,高频系统的尺寸越来越小,以致无法加工制造;正是这一原因成为传统微波管向毫米波段及更短的亚毫米波段发展的严重障碍。互作用空间变得十分窄小,允许通过的电子流很小,管子的功率容量受到极大限制,而对阴极和聚焦系统则提出了十分苛刻的要求。传统的电真空器件中电子枪一般采用热发射阴极系统,经过几十年的发展,热发射阴极工艺非常成熟,被广泛应用于各类电真空器件中,但热发射阴极存在以下显著缺点:结构复杂,成本高,阴极系统由多种金属和陶瓷部件构成,由于热阴极工作在上千度的高温环境下,阴极加热用的灯丝容易断裂和短路,导致器件损害;另一方面由于工作时需要较长时间加热,不但增加了系统的复杂性,还降低了系统效率;此外由于热阴极结构复杂,阴极温度高也是电真空辐射源器件难以集成的主要原因之一。微型电真空辐射源器件相比热阴极电真空器件它具有体积小、可集成等特点,在微型电真空辐射源器件中首先需要 ...
【技术保护点】
1.一种基于冷阴极的多注高次模注波互作用结构,包括:高频互作用结构、与高频互作用结构一端密封连接的冷阴极电子枪、与高频互作用结构另一端密封连接的输出系统;其特征在于,所述高频互作用结构包括:金属外壳、M个横向金属隔板及N个纵向金属隔板;所述金属外壳由上极板、下极板、左极板、右极板、前极板与后极板密封连接构成;所述横向金属隔板固定于金属外壳左、右极板之间,所述纵向金属隔板固定于前、后极板之间,共同将金属外壳内腔分隔为(M+1)×(N+1)个相同结构的互作用间隙;所述横向金属隔板与前极板上均开设有电子注通道,与互作用间隙一一对应,且每个电子注通道贯穿于互作用间隙的中心位置;所述横向金属隔板、纵向金属隔板与上、下极板均保持有间距,形成连通各个互作用间隙的耦合缝,且上极板上开设有输出耦合孔。
【技术特征摘要】
1.一种基于冷阴极的多注高次模注波互作用结构,包括:高频互作用结构、与高频互作用结构一端密封连接的冷阴极电子枪、与高频互作用结构另一端密封连接的输出系统;其特征在于,所述高频互作用结构包括:金属外壳、M个横向金属隔板及N个纵向金属隔板;所述金属外壳由上极板、下极板、左极板、右极板、前极板与后极板密封连接构成;所述横向金属隔板固定于金属外壳左、右极板之间,所述纵向金属隔板固定于前、后极板之间,共同将金属外壳内腔分隔为(M+1)×(N+1)个相同结构的互作用间隙;所述横向金属隔板与前极板上均开设有电子注通道,与互作用间隙一一对应,且每个电子注通道贯穿于互作用间隙的中心位置;所述横向金属隔板、纵向金属隔板与上、下极板均保持有间距,形成连通各个互作用间隙的耦合缝,且上极板上开设有输出耦合孔。2.按权利要求1所述基于冷阴...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁学松,俎一帆,鄢扬,王彬,李海龙,殷勇,蒙林,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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