梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器制造技术

本发明专利技术公开了一种梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器。本发明专利技术由外导体、内导体、阴极组成，阴极右端悬空，内导体同轴嵌套于外导体内；内导体是外侧面刻有凹槽的圆柱体，分别刻有1个内矩形凹槽、7个内梯形凹槽，最右侧是一段矩形突起。外导体为内侧壁刻有凹槽和斜面的圆筒，外导体内壁凹槽分别与内导体外壁凹槽对应，外导体内壁斜面与内导体梯形凹槽对应；外导体矩形凹槽和内导体矩形凹槽组成反射器，外导体的第一～第四外梯形凹槽和内导体的第一～第四内梯形凹槽组成群聚腔；外导体的第五、第六外梯形凹槽和斜面与内导体的第五、第六、第七内梯形凹槽组成提取腔；本发明专利技术可解决振荡器强场击穿的问题，实现高功率、高效率、长脉冲的微波输出。

【技术实现步骤摘要】
梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器
本专利技术涉及高功率微波
的微波源器件，尤其涉及一种梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器，属于高功率微波

技术介绍
高功率微波通常指峰值功率大于100MW、频率在1～300GHz之间的电磁波，目前已经被广泛应用于定向能武器、雷达卫星、电子高能射频加速器、遥感及辐射测量等众多国防和工业领域。高功率微波源是产生高功率微波辐射的核心部件，是利用强流电子束与谐振腔的相互作用来产生高功率微波。同轴渡越时间振荡器利用强流电子束与谐振腔中的本征驻波场进行能量交换，具有高功率、高效率、低导引磁场以及工作模式单一等特点，受到研究人员的广泛关注。Ka波段微波是指频率处于26～40GHz的微波，具有波束窄、频谱范围宽、能量密度高、直线传播、抗干扰能力强等优点。其在卫星通信、雷达制导、科学研究等方面有着广泛的应用，具有良好的发展前景。同轴渡越时间振荡器虽然具有诸多优点，但是在Ka波段这样的高频段国内外的研究较少。研究Ka波段同轴渡越时间振荡器具有代表性的是国防科技大学设计的采用矩形谐振腔的器件(简称本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器，其特征在于梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器由外导体(1)、内导体(2)、阴极(3)组成，整个结构关于中心轴线oo’旋转对称；Ka波段同轴渡越时间振荡器一端连接脉冲功率源，另一端连接辐射系统；定义连接脉冲功率源的一端为梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器的左端，连接辐射系统的一端为梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器的右端；阴极(3)的左端连接脉冲功率源的内导体，阴极(3)右端悬空，阴极(3)右端距离内导体(2)的距离为l

【技术特征摘要】
1.一种梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器，其特征在于梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器由外导体(1)、内导体(2)、阴极(3)组成，整个结构关于中心轴线oo’旋转对称；Ka波段同轴渡越时间振荡器一端连接脉冲功率源，另一端连接辐射系统；定义连接脉冲功率源的一端为梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器的左端，连接辐射系统的一端为梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器的右端；阴极(3)的左端连接脉冲功率源的内导体，阴极(3)右端悬空，阴极(3)右端距离内导体(2)的距离为l8；内导体(2)同轴嵌套于外导体(1)内；内导体(2)左端靠近阴极(3)右端，内导体(2)右端连接辐射系统；
阴极(3)为圆环结构，阴极(3)的外半径r12等于脉冲功率源内导体半径，阴极(3)的厚度为t1，等于外半径r12与内半径r1的差值，且内半径r1和外半径r12均介于内导体(2)外半径r3和外导体(1)内半径r4之间，满足r3<r1<r12<r4，且阴极(3)的轴向长度为l2；
内导体(2)是一段外侧面刻有凹槽的圆柱体，半径为r3，从内导体(2)左端至右端分别刻有1个内矩形凹槽(2-1)、7个内梯形凹槽(2-2)～(2-8)，第七内梯形凹槽(2-8)右侧为一段矩形突起(2-9)，突起顶端的径向半径为r11；内矩形凹槽(2-1)距内导体(2)左端距离为l3，宽度为l4，内矩形凹槽(2-1)的槽底处径向半径为r5；距离内矩形凹槽(2-1)右侧l5处为4个外宽内窄的内梯形凹槽(2-2)～(2-5)，这4个内梯形凹槽的尺寸完全相同；第一内梯形凹槽(2-2)的斜边在中心轴线oo’上投影长度为p1，平顶宽度为p2，槽底处的径向半径为r8；相邻两个内梯形凹槽之间距离为p3；距离第四内梯形凹槽(2-5)右端l6处也为3个外宽内窄内梯形凹槽(2-6)～(2-8)，这3个内梯形凹槽的尺寸完全相同，第五内梯形凹槽(2-6)的斜边在中心轴线oo’上投影长度为p4，平顶宽度为p5，第五内梯形凹槽(2-6)、第六内梯形凹槽(2-7)、第七内梯形凹槽(2-8)中，相邻内梯形凹槽之间距离为p6，第五内梯形凹槽(2-6)的槽底处的径向半径为r9；第七内梯形凹槽(2-8)右侧为矩形突起(2-9)，矩形突起(2-9)径向半径为r11，轴向长度为l7；
外导体(1)为内侧壁刻有凹槽和斜面的圆筒，外导体(1)内侧壁槽的位置与内导体(2)外侧壁槽一一对应，外矩形凹槽(1-1)、6个上宽下窄的外梯形凹槽(1-2)～(1-7)分别与内矩形凹槽(2-1)、第一内梯形凹槽(2-2)～第六内梯形凹槽(2-7)对应，外导体(1)内壁斜面(1-8)与内导体(2)第七内梯形凹槽(2-8)对应；外导体的外半径为r13，r13等于脉冲功率源的外导体的外半径；自外导体(1)左端沿对称轴oo’向右延伸l9为外导体(1)的左半部分，其余部分为外导体(1)的右半部分；外导体(1)的左半部分的内半径为r2，外导体(1)的右半部分的内半径为r4，且r2>r4；外导体(1)的左半部分为内侧壁光滑的圆筒，阴极(3)同轴嵌于外导体(1)的左半部分且阴极(3)的左端面与外导体(1)的左端面平齐，外导体(1)壁厚t2为r2和r13的差值；外导体(1)的右半部分的内侧壁从左至右刻有1个外矩形凹槽(1-1)、6个上宽下窄的外梯形凹槽(1-2)～(1-7)，在第六外梯形凹槽(1-7)右侧p6处为1个从外导体(1)内壁向外壁从左向右斜切的斜面(1-8)；外矩形凹槽(1-1)与外导体(1)右半部分左端的距离为l3，宽度等于l4，外矩形凹槽(1-1)的槽底处半径为r6；外矩形凹槽(1-1)右侧l5处为4个完全相同的外梯形凹槽(1-2)～(1-5)，第一外梯形凹槽(1-2)的斜边在中心轴线oo’上投影长度等于p1，平顶宽度等于p2，第一外梯形凹槽(1-2)的槽底处的径向半径为r7；相邻外梯形凹槽之间距离等于p3；第四外梯形凹槽(1-5)右侧l6处为2个完全相同的第五外梯形凹槽(1-6)、第六外梯形凹槽(1-7)，第五外梯形凹槽(1-6)的斜边在中心轴线oo’上投影长度等于p4，平顶宽度等于p5，第五外梯形凹槽(1-6)、第六外梯形凹槽(1-7)之间距离等于p6，第五外梯形凹槽(1-6)、第六外...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋莉莉，陈煜青，赵立山，周扬，令钧溥，张自成，贺军涛，张强，葛行军，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43