产生电磁波的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于产生电磁波的装置，该装置提供了高效射频放大，有利于低电磁损失，能够高效使用电子动能，并作用于不同无线电频率。设备(100)包括真空外壳(106)，一对金属板，谐振器(112)，电子枪(110)，磁场发生器(130)，拾取循环(124)。所述真空外壳(106)在其中限定了空间(114)。所述一对金属板在所述空间内限定通道。所述谐振器(112)耦合到所述一对金属板。电子枪(110)将受控的电子脉冲(122)发射到通道中。所述磁场发生器配置成产生电磁波。所述拾取循环(124)提取所述产生的电磁波。

A device for generating electromagnetic waves.

The invention discloses a device for generating electromagnetic wave, which provides high efficiency radio frequency amplification, is advantageous to low electromagnetic loss, can efficiently use electronic kinetic energy, and can be used for different radio frequencies. Equipment (100) includes a vacuum housing (106), a pair of metal plates, a resonator (112), an electron gun (110), a magnetic field generator (130), and a pickup cycle (124). The vacuum housing (106) defines a space (114) therein. The pair of metal plates defines channels in the space. The resonator (112) is coupled to the pair of metal plates. The electron gun (110) emits the controlled electronic pulse (122) into the channel. The magnetic field generator is configured to generate electromagnetic waves. The pickup cycle (124) extracts the generated electromagnetic wave.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生电磁波的装置
本专利技术涉及电磁波发生系统。
技术介绍
传统的微波放大管如行波管(TWT)和速调管用于获得放大的RF信号。行波管是在管周围具有磁场的细长真空管。在管的一端存在的电子枪发射电子，该电子被磁场聚焦以形成电子束，该电子束穿过放置在管中间的螺旋线。螺旋线从RF输入延伸到RF输出，电子束通过螺旋线。在管的阳极和阴极处施加电势，管与磁场一起有助于电子束朝向管的集电极端加速，在管里集电极电极将电子返回到电路。速调管与行波管类似。代替行波管中存在的螺旋或耦合腔，速调管包括多个腔谐振器来产生电子束的速度调制以进行放大。然而如果行波管或调速管的任何部分输出信号反射回输入，它会引起管内振荡从而降低放大率。可以放置衰减器以最小化反射，但是衰减器导致增益降低，这会影响管的整体效率。而且，速调管和行波管中的大部分能量在集电极电极板中作为热量损失。此外，行波管和速调管需要放大外部的微波供应，速调管不能提供高RF增益。因此，需要一种电磁(EM)波产生装置和方法，其限制传统微波放大管的上述缺点并产生电磁波而不输入RF信号。
技术实现思路
本专利技术的一些目的，本文中至少一个实施例满足，如下：本专利技术的目的是改善现有技术的一个或多个问题或者至少提供有用的替代方案。本专利技术的目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置。本专利技术的另一个目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置，其提供有效的射频放大。本专利技术的又一个目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置，其有助于低电磁损耗。本专利技术的又一个目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置，其能够几乎完全利用电子的动能。本专利技术的另一个目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置，其适用于不同的射频。根据以下描述，本专利技术的其他目的和优点将更加明显，其并不限制本公开的范围。本专利技术设想了一种用于产生电磁波的装置。该装置包括真空外壳，一对金属板，谐振器，电子枪，磁场发生器，拾取循环。所述真空外壳在其中限定了空间。所述一对金属板在所述空间内间隔设置，从而在它们之间构成通道。所述谐振器耦合到所述一对金属板。电子枪配置成以受控方式将电子脉冲发射到通道中。所述磁场发生器配置成在通道上产生时变磁场，从而赋予电子振荡，以在所述一对金属板之间产生振荡电场。所述振荡电场被配置为在所述谐振器中诱导时变电流，从而产生电磁波。所述拾取循环耦合到所述谐振器并配置成提取产生的电磁波。在实施例中，所述真空外壳耦合在所述电子枪和集电极之间。在另一个实施例中，所述电子枪选自热离子电子枪，静电电子枪和激光驱动电子枪中的一种或多种。进一步，在一个实施例中，在时变磁场的影响下，电子脉冲沿着波形的路径行进。另外，所述电子脉冲在固定的时间周期内历经一个振荡周期。在一个实施例中，所述谐振器的宽度小于所述真空外壳的宽度。进一步，所述真空外壳的侧壁是锥形的。在另一个实施例中，该装置包括耦合在所述电子枪和至少一个所述真空外壳之间的“D”形外壳。进一步，它包括设置在由至少一个真空外壳和所述“D”形外壳的周长形成的每个交叉点处的电子吸收材料。在另一个实施例中，所述电子枪配置成发射高速电子流。附图说明现在将借助于附图描述本专利技术产生电磁(EM)波的装置和方法，其中：图1为根据本专利技术的实施例的电磁波产生装置示意图。图2为根据本专利技术的另一个实施例的电磁波产生装置示意图。图3为根据本专利技术的一个实施例的电子振荡图。图4和5为根据本专利技术的一个实施例的电子射弹/路径图。图6和7为根据本专利技术的一个实施例的电子在磁场中的偏转图。图8为根据本专利技术的一个实施例的电场贡献图。图9为根据本专利技术的一个实施例的整流逆变器限幅电路的方框示意图。图10为根据本专利技术的一个实施例的开关和磁场控制电流的框图。图11为一个实施例的图1的装置中存在的锥形真空外壳的示意图。图12为粒子(电子)模拟轨迹的图形图。说明书和附图中标记说明表：具体实施方式传统的微波放大管如行波管(TWT)和速调管用于获得放大的RF信号。行波管是在管周围具有磁场的细长真空管。在管的一端存在的电子枪发射电子，该电子被磁场聚焦以形成电子束，该电子束穿过放置在管中间的螺旋线。螺旋线从RF输入延伸到RF输出，电子束穿过螺旋线。在管的阳极和阴极处施加电势，其与磁场一起有助于电子束向管的集电极端加速，管集电极端将电子返回到电路。速调管与行波管类似。代替行波管中存在的螺旋或耦合腔，速调管包括多个腔谐振器来对电子束调速以进行放大。然而，如果行波管或调速管的任何部分输出信号反射回输入，它会引起管内振荡从而减少放大。可以放置衰减器以最小化反射，但是衰减器导致增益降低，这会影响管的整体效率。此外，行波管需要外部电压源，速调管无法提供高RF增益。因此，为了限制上述缺点，本专利技术设想一种用于振荡电荷和产生电磁波的装置和方法。本专利技术的装置有利于由于时变磁场以同步方式在波形路径中的电子运动，从而在两个金属板之间产生振荡电场，以便在连接到板的环路中产生电流来成功地从使用拾取循环或同轴电缆的环状空间提取振荡磁场。参考附图，图1为根据本专利技术的实施例的产生电磁波的装置100的示意图。装置100包括真空外壳106，一对金属板，谐振器112，电子枪110，磁场发生器130和拾取循环124。所述真空外壳106限定一个在其内的空间114。在一个实施例中，所述真空外壳106在电子枪110和集电极116之间被耦合。在另一个实施例中，电子枪110选自热离子电子枪，静电电子枪和激光驱动电子枪中的一种或多种。在另一个实施例中，如图11所示，所述真空外壳106的侧壁是锥形的。一对金属板间隔设置在空间114内，其间构成通道。所述谐振器112耦合到该对金属板上。在一个实施例中，所述谐振器112的宽度小于所述真空外壳106的宽度。在另一个实施例中，所述谐振器112包括多个谐振器。所述电子枪110被配置为以受控方式将电子脉冲122发射到通道中。在一个实施例中，控制器(未显示在图中)用于控制所述电子枪110的操作。在另一个实施例中，在时变磁场的影响下，所述电子脉冲122沿着波形的路径行进。在另一个实施例中，在固定时间期间，所述电子脉冲122历经一个振荡周期。所述磁场发生器130被配置为在通道上产生时变磁场，从而电子振荡诱导金属板间振荡电场。所述振荡电场被配置为在所述谐振器112中感应时变电流，从而产生电磁波。所述拾取循环124耦合到所述谐振器112并且被配置为提取产生的电磁波。所述装置还包括阴极118，阳极120，非常高压的电池126，电池开关128和磁场发生器130。所述阴极118和阳极120用作所述电子枪110以产生高速电子流。所述阴极118被产生电子的灯丝加热。当电池开关128处于接通状态时，通过非常高压的电池126，在阳极120处施加高正电位，由此，电子被吸引并通过阳极圆柱120a。由所述电子枪110发射的电子脉冲122穿过由真空外壳106的两个平行金属板(未显示在图中)形成的空间114。由磁场发生器130产生的磁场沿着真空外壳106的长度方向交替。在另一个实施例中，磁场发生器130的至少一个电磁铁包括缠绕铁芯的线圈。产生的磁场的强度与通过线圈的电流量成比例。在磁场中穿过的电子脉冲122被迫经历振荡，从而在金属板和空间114的拾取循环124中感应振荡电场。拾取循环124中的振荡场是放大场。在一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于产生电磁波的装置(100)，所述装置(100)包括：限定空间(114)的真空外壳(106)；一对金属板，在所述空间(114)中间隔设置，其间构成通道；谐振器(112)，被耦合到所述一对金属板；电子枪(110)，被配置成以受控方式将电子脉冲(122)发射到所述通道中；磁场发生器(130)，被配置成在所述通道上产生时变磁场，从而发出电子振荡以在所述一对金属板之间感应出振荡电场，所述振荡电场被配置为在所述谐振器(112)中感应出时变电流从而产生电磁波；以及拾取循环(124)，被耦合到所述谐振器(112)并配置成提取所述产生的电磁波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.22 IN 2016210252321.一种用于产生电磁波的装置(100)，所述装置(100)包括：限定空间(114)的真空外壳(106)；一对金属板，在所述空间(114)中间隔设置，其间构成通道；谐振器(112)，被耦合到所述一对金属板；电子枪(110)，被配置成以受控方式将电子脉冲(122)发射到所述通道中；磁场发生器(130)，被配置成在所述通道上产生时变磁场，从而发出电子振荡以在所述一对金属板之间感应出振荡电场，所述振荡电场被配置为在所述谐振器(112)中感应出时变电流从而产生电磁波；以及拾取循环(124)，被耦合到所述谐振器(112)并配置成提取所述产生的电磁波。2.如权利要求1所述的装置(100)，其中，所述真空外壳(106)被耦合在所述电子枪(110)和集电极(116)之间。3.如权利要求1所述的装置(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：德夫什·苏利亚班·博萨莱，
申请(专利权)人：德夫什·苏利亚班·博萨莱，
类型：发明
国别省市：印度,IN