回旋管高频腔体结构制造技术

本发明专利技术公开了回旋管高频腔体结构，包括截止段、输入渐变波导段、主腔体段、主腔体凹部段、多个输出渐变波导段和输出直波导段，多个输出渐变波导段、输出直波导段、截止段均与输入渐变波导段连接，输入渐变波导段与主腔体段连接，主腔体段右端加入凹部段形成主腔体凹部段等；本发明专利技术可以有效地提高主模纵向高阶模式的Q值，从而降低该类模式的起振电流和电压；通过结合主腔体段及输出渐变波导段，以有效地实现可调频回旋管在超低电压电流状态下工作等。

【技术实现步骤摘要】
回旋管高频腔体结构
本专利技术涉及回旋管
，更为具体的，涉及回旋管高频腔体结构。
技术介绍
回旋管作为电真空器件的一种，由于其高频率方面的优异表现而被应用于众多特殊需求的领域中，其中回旋电子注与电磁波在回旋管的高频腔体内发生相互作用而产生或放大电磁信号是其基本工作原理。近年来随着毫米波太赫兹波技术的发展，回旋管作为源器件被广泛地应用于诸多系统，如磁约束可控热核聚变、陶瓷烧结、先进材料热处理、等离子体诊断、动态核极化-核磁共振、太赫兹成像等。对于一些应用系统中,特别需要回旋管具有连续可调频功能，同时需求其工作电流和电压尽可能的小以降低系统的复杂性。由此小型化甚至迷你化的回旋管是降低整体系统体积的关键。在小型化或迷你化的回旋管中，超低电流电压工作是降低系统体积的重点方向。由于在回旋管中主模的起振需要工作电流高于该模式的最低起振电流，而起振电流Iosc与工作电压及腔体Q值成反比关系；因此，为了尽可能地降低回旋管的工作电压和电流，需要通过增加高频腔体的Q值的方式来实现。基于传统的方法，其主要采用增加主腔体长度的手段来提高腔体的Q值。对于回旋管的可调频性能，其主要通过高频腔体工作于纵向高阶模式TEm.p.q(q＝1,2,3…)的方式实现；然而对于TEm.p.q(q>1)模式来说其Q值远小于TEm.p.1模式，为了尽可能的提高TEm.p.q(q>1)模式的Q值，需要主腔体的长度进一步的扩大。由回旋管基本原理可知，主腔体长度越长就会及其容易引起不必要的寄生模式振荡从而影响主模工作而影响整管的稳定性。综上所述，如何在不过分地增加高频腔主腔体长度的前提下提高腔体TEm.p.q(q＝1,2,3…)模式Q值是实现可调频回旋管工作于超低电压电流状态的同时实现回旋管主模稳定地工作的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供回旋管高频腔体结构，可以有效地提高主模纵向高阶模式的Q值，从而降低该类模式的起振电流和电压；通过结合主腔体段及输出渐变波导段，以有效地实现可调频回旋管在超低电压电流状态下工作等。本专利技术的目的是通过以下方案实现的：回旋管高频腔体结构，包括截止段、输入渐变波导段、主腔体段、主腔体凹部段、多个输出渐变波导段和输出直波导段，多个输出渐变波导段、输出直波导段、截止段均与输入渐变波导段连接，输入渐变波导段与主腔体段连接，主腔体段右端加入凹部段形成主腔体凹部段；多个输出渐变波导段包括第一输出渐变波导段、第二输出渐变波导段和第三输出渐变波导段；主腔体段与第一输出渐变波导段连接，第一输出渐变波导段与第二输出渐变波导段连接，第二输出渐变波导段与第三输出渐变波导段连接，第三输出渐变波导段与输出直波导段连接。进一步地，第一输出渐变波导段、第二输出渐变波导段、第三输出渐变波导段的倾角分别为第一输出渐变波导段倾角a1、第二输出渐变波导段倾角a2和第三输出渐变波导段倾角a3，且a1<a2<a3≤5°。进一步地，所述主腔体段的总长度为L,L≤15λ，λ为高频腔体工作模式电磁波的波长。进一步地，所述主腔体凹部段由半径为R2的直波导及左右的渐变波导构成，其中直波导段的长度不高于高频腔体工作频率下电磁波的波长，左右的渐变波导的倾角分别为a4、a5，且a4、a5的大小都小于5度。进一步地，所述主腔体凹部段31的形状为曲线。进一步地，所述多个输出渐变波导段，它们的个数控制在3-5个之内，且它们的倾角各不相同且倾角都小于5°。进一步地，该腔体为金属结构材料构成。本专利技术的有益效果是：本专利技术可以有效地提高主模纵向高阶模式的Q值，从而降低该类模式的起振电流和电压；通过结合主腔体段及输出渐变波导段，以有效地实现可调频回旋管在超低电压电流状态下工作等。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的实施例中工作模式TE10.2.q(q＝1,2,3,4,5)模式的起振电流情况；图中，1-截止段，2-输入渐变波导段，3-主腔体段，31-主腔体凹部段，4-第一输出渐变波导段，5-第二输出渐变波导段，6-第三输出渐变波导段，7-输出直波导段，a1-第一输出渐变波导段倾角，a2-第二输出渐变波导段倾角，a3-第三输出渐变波导段倾角，R1-主腔体半径，R2-主腔体末端处凹部段的直波导的半径，a4-凹部段右渐变波导的倾角，a5-凹部段左渐变波导的倾角，L-主腔体段3的长度。具体实施方式本说明书中所有实施例公开的所有特征(包括任何附加权利要求、摘要和附图)，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。如图1，2所示，回旋管高频腔体结构，包括截止段1、输入渐变波导段2、主腔体段3、主腔体凹部段31、多个输出渐变波导段和输出直波导段7，多个输出渐变波导段、输出直波导段7、截止段1均与输入渐变波导段2连接，输入渐变波导段2与主腔体段3连接，主腔体段3右端加入凹部段形成主腔体凹部段31；多个输出渐变波导段包括第一输出渐变波导段4、第二输出渐变波导段5和第三输出渐变波导段6；主腔体段3与第一输出渐变波导段4连接，第一输出渐变波导段4与第二输出渐变波导段5连接，第二输出渐变波导段5与第三输出渐变波导段6连接，第三输出渐变波导段6与输出直波导段7连接。进一步地，第一输出渐变波导段4、第二输出渐变波导段5、第三输出渐变波导段6的倾角分别为第一输出渐变波导段倾角a1、第二输出渐变波导段倾角a2和第三输出渐变波导段倾角a3，且a1<a2<a3≤5°。进一步地，所述主腔体段3的总长度为L,L≤15λ，λ为高频腔体工作模式电磁波的波长。进一步地，所述主腔体凹部段31由半径为R2的直波导及左右的渐变波导构成，其中直波导段的长度不高于高频腔体工作频率下电磁波的波长，左右的渐变波导的倾角分别为a4、a5，且a4、a5的大小都小于5度。进一步地，所述主腔体凹部段31的形状为曲线。进一步地，所述多个输出渐变波导段，它们的个数控制在3-5个之内，且它们的倾角各不相同且倾角都小于5°。进一步地，该腔体为金属结构材料构成。在本专利技术的其他实施例中，如图1所示，本实施例提供了一种可实现可调频回旋管超低电流电压工作的高频腔体结构，该结构主要包括有：截止段1，输入渐变波导段2，主腔体段3，主腔体右端的凹部段31，第一、二、三输出渐变波导段4-6，输出直波导段7，截止段与输入渐变波导段2连接，输入渐变波导段2与主腔体段3连接，主腔体段右端加入凹部段31，主腔体段3与第一输出渐变波导段4连接，第一输出渐变波导段4与第二输出渐变波导段5连接，第二输出渐变波导段5与第三输出渐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.回旋管高频腔体结构，其特征在于，包括截止段(1)、输入渐变波导段(2)、主腔体段(3)、主腔体凹部段(31)、多个输出渐变波导段和输出直波导段(7)，多个输出渐变波导段、输出直波导段(7)、截止段(1)均与输入渐变波导段(2)连接，输入渐变波导段(2)与主腔体段(3)连接，主腔体段(3)右端加入凹部段形成主腔体凹部段(31)；多个输出渐变波导段包括第一输出渐变波导段(4)、第二输出渐变波导段(5)和第三输出渐变波导段(6)；主腔体段(3)与第一输出渐变波导段(4)连接，第一输出渐变波导段(4)与第二输出渐变波导段(5)连接，第二输出渐变波导段(5)与第三输出渐变波导段(6)连接，第三输出渐变波导段(6)与输出直波导段(7)连接。/n

【技术特征摘要】
1.回旋管高频腔体结构，其特征在于，包括截止段(1)、输入渐变波导段(2)、主腔体段(3)、主腔体凹部段(31)、多个输出渐变波导段和输出直波导段(7)，多个输出渐变波导段、输出直波导段(7)、截止段(1)均与输入渐变波导段(2)连接，输入渐变波导段(2)与主腔体段(3)连接，主腔体段(3)右端加入凹部段形成主腔体凹部段(31)；多个输出渐变波导段包括第一输出渐变波导段(4)、第二输出渐变波导段(5)和第三输出渐变波导段(6)；主腔体段(3)与第一输出渐变波导段(4)连接，第一输出渐变波导段(4)与第二输出渐变波导段(5)连接，第二输出渐变波导段(5)与第三输出渐变波导段(6)连接，第三输出渐变波导段(6)与输出直波导段(7)连接。


2.根据权利要求1所述的回旋管高频腔体结构，其特征在于，第一输出渐变波导段(4)、第二输出渐变波导段(5)、第三输出渐变波导段(6)的倾角分别为第一输出渐变波导段倾角a1、第二输出渐变波导段倾角a2和第三输出渐变...

【专利技术属性】
技术研发人员：武春风，刘巧，秦建飞，易亮，刘洋，朱键华，
申请(专利权)人：航天科工微电子系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51