倍频感应输出管制造技术

本发明专利技术提供了一种倍频感应输出管。该倍频感应输出管包括：输入系统，具有一输入腔，用于利用外界输入的微波对电子束进行密度调制；倍频输出腔，其谐振频率为所述输入腔工作频率的n倍，密度调制后的电子束在该倍频输出腔发生能量交换，产生的高频能量向外界输出；以及收集极，用于收集能量交换后的剩余电子。本发明专利技术倍频感应输出管中倍频输出腔的谐振频率为所述输入腔工作频率的n倍，通过倍频输出腔谐振频率的选择，从而达到选频的目的，在输入低频段微波信号时，可以获得更高频段的高频微波。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种倍频感应输出管。该倍频感应输出管包括：输入系统，具有一输入腔，用于利用外界输入的微波对电子束进行密度调制；倍频输出腔，其谐振频率为所述输入腔工作频率的n倍，密度调制后的电子束在该倍频输出腔发生能量交换，产生的高频能量向外界输出；以及收集极，用于收集能量交换后的剩余电子。本专利技术倍频感应输出管中倍频输出腔的谐振频率为所述输入腔工作频率的n倍，通过倍频输出腔谐振频率的选择，从而达到选频的目的，在输入低频段微波信号时，可以获得更高频段的高频微波。【专利说明】倍频感应输出管
本专利技术涉及电真空
，尤其涉及一种倍频感应输出管。
技术介绍
感应输出腔1T (Inductive Output Tube),也称速调四极管(klystrode),它将微波三、四极管与速调管相互结合而成的一种密度调制微波管，是一种紧凑型低频大功率微波放大器件。在感应输出腔中，输入谐振腔在栅极和阴极间产生高频电场，控制热阴极的电子发射，获得密度调制的电子注。密度调制电子注经过加在栅极与阳极间的高压加速后，穿过一段漂移空间后进入输出谐振腔，并在输出谐振腔间隙上感应出高频电压；密度调制电子注与输出腔高频电压相互作用获得高频放大，放大的高频功率经输出传输线输出。 与速调管相比，感应输出腔具有体积小、重量轻、效率高等优点，特别适合于低频段应用。与微波三、四极管相比，感应输出腔可以工作在更高的频率、更大的功率和具有较高的增益。 1993年国际上出现了采用感应输出管电视发射机，引起了广播电视工业界的高度重视，与以往的电视发射机相比，具有价格及维护成本低，效率高等突出特点，引起了人们的广泛注意。 然而，近些年来，数字电视发射机、粒子加速器、雷达和通信等应用领域对感应输出管提出了新的要求-高频率、高增益和宽频带，而传统的感应输出管已经不能满足这样的需要。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题 鉴于上述技术问题，本专利技术提供了一种高频率的倍频感应输出管。 ( 二 )技术方案 根据本专利技术的一个方面，提供了一种倍频感应输出管。该倍频感应输出管包括:输入系统，具有一输入腔，用于利用外界输入的微波对电子束进行密度调制；倍频输出腔，其谐振频率为所述输入腔工作频率的n倍，密度调制后的电子束在该倍频输出腔发生能量交换，产生的高频能量向外界输出；以及收集极，用于收集能量交换后的剩余电子。 (三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本专利技术倍频感应输出管具有以下有益效果: (I)倍频输出腔的谐振频率为所述输入腔工作频率的η倍，通过倍频输出腔谐振频率的选择，从而达到选频的目的，在输入低频段微波信号时，可以获得更高频段的高频微波； (2)输出腔采用了圆柱重入式谐振腔结构，具有较大的特性阻抗，其结构简单易行。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施倍频感应输出管的结构示意图。 【本专利技术主要元件符号说明】 100-输入系统； 110-栅控电子枪； 111-壳体；112-阴极； 113-热子；114-栅极； 115-阳极头；116-输入腔间隙； 120-输入腔外壳； 130-输入腔； 200-倍频输出腔； 210-电子枪绝缘陶瓷；220-输出腔间隙； 230-漂移通道； 300-收集极； 310-收集极绝缘陶瓷； 400-同轴输入电缆； 500-同轴输出电缆。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属
中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术的保护范围。 本专利技术倍频感应输出管能够在低频段实现高频段工作，它与来自密度调制的输入系统的电子束在倍频输出腔发生注-波互作用，将电子束的高次谐波能量转化成高频微波能量，从而实现了工作频率的提高。 在本专利技术的一个示例性实施例中，提供了一种倍频感应输出管，图1为根据本专利技术实施例倍频感应输出管结构示意图。如图1所示，本实施例倍频感应输出管包括: 输入系统100，具有一输入腔130，用于利用外界输入的微波对电子束进行密度调制； 倍频输出腔200，其谐振频率为所述输入腔130工作频率的η倍，通过电子枪绝缘陶瓷210与输入系统100连接固定，其前端的喇叭形开口对准输入系统100的后端的喇叭形开口，密度调制后的电子束在该输出腔200发生能量交换，产生的高频能量向外界输出； 收集极300，呈中空腔体结构，通过收集极绝缘陶瓷310与输出腔200连接固定，其前端的喇叭形开口对准输出腔200后端的喇叭形开口，用于收集能量交换后的剩余电子。 本实施例倍频感应输出管的各个组成部分的结构是通过电性能设计、工程设计、精密机械加工、钎焊和烘排除气等过程实现的，以下对其各个组成部分进行详细说明。 请参照图1，输入系统100包括:栅控电子枪110，用于提供电子；输入腔外壳120，呈圆筒状，套设于栅控电子枪110的外围，并与其密封并电性绝缘。其中，栅控电子枪110的外侧，输入腔外壳120的内侧形成输入腔130。本实施例中，该输入腔130为重入式圆柱结构。同轴输入电缆400向输入腔130馈入微波，为该输入腔130提供输入微波功率。 其中，栅控电子枪110包括:壳体111，呈圆筒状；阴极112，呈弧形结构，固定于壳体111后端开口处,并朝向壳体内侧凹入；热子113,设置于壳体111内，阴极112的内侧；栅极114，呈网状结构，固定于壳体111外，阴极112的外侧，其与阴极112保持严格球面平行，以确保栅极聚焦后，电子束能够从栅网孔无阻碍的前进，不会被栅网所截获；阳极头115，固定于输出腔前端喇叭形开口的径向外围。 如图1所示，输入系统100和输出腔200通过电子枪绝缘陶瓷210之间绝缘，从而阳极头115和栅极114之间同样电性绝缘。在阳极头115和栅极114之间加有高压，可以使密度调制的电子束加速通过输入系统100，与倍频输出腔200发生能量交换。 请参照图1，热子113是由性能良好的电阻丝绕制而成，目的是给阴极112加热，阴极112的发射面为球面，为感应输出管提供发射电子。输入腔130是一个圆柱重入式谐振腔，输入腔间隙116是由阴极112和栅极114之间的空隙形成。 如图1所示，倍频输出腔200通过电子绝缘陶瓷210连接至前端的输入系统100。阳极头115固定在输入腔200前端开口的外围。该输出腔200内产生的高频能量通过同轴输出电缆500输出微波。 从输入系统到达倍频输出腔的电子束不但带有丰富的基波电流，还带有能量不菲的高次谐波。其中，基波电流为频率为fo的微波，高次谐波为频率为2&、3&、4&、……的微波，其中fo为由同轴输入电缆400输入微波信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倍频感应输出管，其特征在于，包括： 输入系统(100)，具有一输入腔(130)，用于利用外界输入的微波对电子束进行密度调制； 倍频输出腔(200)，其谐振频率为所述输入腔(130)工作频率的n倍，密度调制后的电子束在该倍频输出腔(200)发生能量交换，产生的高频能量向外界输出；以及 收集极(300)，用于收集能量交换后的剩余电子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟勇，王勇，范俊杰，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11