本发明专利技术提供一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构，该慢波结构包括形成多个周期性结构的直波导段和波导连接段，以及位于慢波结构的中轴线位置处的电子注通道；所述波导连接段包括两个相对于电子注通道呈对称设置的连接部；所述连接部沿电子注通道轴线方向贯穿直波导段。该慢波结构在保证工程实现可行性的前提下，能够增加电子注通道宽度与高度以增大功率容量、降低聚束难度，同时可以保持高耦合阻抗和一定的带宽水平。的带宽水平。的带宽水平。
【技术实现步骤摘要】
一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构
[0001]本专利技术涉及微波真空电子
更具体地，涉及一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构。
技术介绍
[0002]行波管作为微波、太赫兹波源，在通信、电子对抗、雷达预警等领域都有广泛的应用。随着行波管的应用场景不断向高频率、高功率领域发展，人们对行波管慢波结构的性能不断提出新的更高的希望和要求。为了解决因电磁波尺寸共渡效应带来的高频率和高功率之间的矛盾，研究人员越来越多的将目光投向了带状电子注行波管器件。如何设计契合带状电子注，可以充分发挥带状电子注优势的行波管慢波结构成为了目前太赫兹真空电子器件领域的研究热点之一。
[0003]耦合腔行波管是最古老的行波管类型之一，它由在电子注通道上周期加载的一系列圆盘构成，又称为盘
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荷结构其基本结构如图1所示。这种慢波结构形式简单，便于计算、设计，且具有很高的耦合阻抗，曾得到一定的应用。然而该结构的带宽很窄，这使得其在作为宽带器件的行波管的应用上受到了限制。
[0004]与此同时，为了适应太赫兹频段器件尺寸和功率的需求，带状电子注行波管得到了广泛的关注和应用，而传统的耦合腔结构行波管难以适应于带状电子注。此外，传统的耦合腔结构行波管难以增大电子注通道的横截面积，这使得进一步提升器件功率容量和电子注电流大小变得十分困难，进而不利于将其用作太赫兹频段的高功率源。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构，该慢波结构在保证工程实现可行性的前提下，能够增加电子注通道宽度与高度以增大功率容量、降低聚束难度，同时可以保持高耦合阻抗和一定的带宽水平。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0007]本专利技术提供一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构，包括：
[0008]形成多个周期性结构的直波导段和波导连接段，以及位于慢波结构的中轴线位置处的电子注通道；
[0009]所述波导连接段包括两个相对于电子注通道呈对称设置的连接部；所述连接部沿电子注通道轴线方向贯穿直波导段。
[0010]此外，优选地方案是，所述连接部的竖直截面为矩形。
[0011]此外，优选地方案是，所述电子注通道的竖直截面为矩形。
[0012]此外，优选地方案是，所述电子注通道宽度小于直波导段宽度，所述电子注通道高度小于直波导段高度。
[0013]此外，优选地方案是，所述电子注通道高度不小于0.2mm，宽度不小于0.8mm，横截面积不小于0.18mm2。
[0014]此外，优选地方案是，所述慢波结构的核心工作频点在G波段。
[0015]此外，优选地方案是，所述波导连接段与电子注通道之间包括间隔距离。
[0016]此外，优选地方案是，所述直波导段宽度大于连接部宽度。
[0017]本专利技术的有益效果为：
[0018]本专利技术将直波导段和波导连接段在结构上分离设计，使得慢波结构的尺寸参数可以被调节。因此可以通过增宽直波导段的宽度以便增宽电子注通道的宽度，使得电子注通道的尺寸大小不再受限于电磁场频率，电子注通道得到进一步拓宽，功率容量进一步加大。对于电磁波频率的维持和色散特性调整，可以通过调整波导连接段的尺寸参数以及调节周期长度来实现；较于其它可以在G波段实现百瓦量级输出功率的带状电子注慢波结构，本专利技术可在维持频率与正常互作用的情况下，大幅拓展电子注通道截面积，尤其在带状电子注高度方向上，可以实现高度尺寸的增加，从而增加带状电子注流通率，降低带状电子注聚焦难度，以及增大互作用输出功率；而且本专利技术还具备高耦合阻抗的特点，可在太赫兹频段实现高功率输出。
附图说明
[0019]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0020]图1是传统慢波结构基本结构示意图。
[0021]图2A是本专利技术的慢波结构的结构示意图。
[0022]图2B是本专利技术的慢波结构的主视图。
[0023]图2C是本专利技术的慢波结构的侧视图。
[0024]图2D是本专利技术的慢波结构的俯视图。
[0025]图3是本专利技术的慢波结构的色散特性示意图。
[0026]图4本专利技术的慢波结构的耦合阻抗示意图。
[0027]图5A是本专利技术的真空腔体结构图。
[0028]图5B是本专利技术的金属模型坡面图。
具体实施方式
[0029]现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0030]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0031]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
[0032]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0033]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0034]为了在保证工程实现可行性的前提下，增加电子注通道宽度与高度以增大功率容
量、降低聚束难度，同时可以维持耦合阻抗在较高水平。本专利技术提供一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构，结合图1至图5B所示，具体地所述带状注对称双槽耦合腔慢波结构包括：形成多个周期性结构的直波导段100和波导连接段，以及位于慢波结构的中轴线位置处的电子注通道300；所述波导连接段包括两个相对于电子注通道呈对称设置的连接部200；所述连接部200沿电子注通道300轴线方向贯穿直波导段100，两个连接部200一个位于电子注通道的上方位置，另一个位于电子注通道的下方位置，且单个连接部200关于y轴对称设置。
[0035]在工作模式下，电磁波主要通过电子注通道传播，并在电子注通道中与带状电子注发生互作用。本专利技术的慢波结构能够增大电子注通道截面积并维持高耦合阻抗和较大带宽。
[0036]所述电子注行进方向为第三方向；在同一平面内，第一方向与第二方向相垂直；第三方向与第一方向和第二方向均垂直；所述慢波结构宽度沿第一方向延伸，所述慢波结构高度沿第二方向延伸，所述慢波结构厚度沿第三方向延伸；所述直波导段100宽度大于波导连接段的连接部200宽度；可以理解的是，直波导段100和波导连接段构成了传播电磁波的波导结构，它是整个结构中电磁波功率流传播的通路之一。
[0037]在上述实施例中，参照图2A、图2B、图2C和图2D所示，可知第一方向为x方向，第二方向为y方向，第三方向为z方向，所述连接部200的竖直截面为矩形，竖直截面为与电子注通道300轴线相垂直的截面，所述波导连接段的连接部200高度沿y方向为ys；所述直波导段100宽度沿x方向为w，所述直波导本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构，其特征在于，包括：形成多个周期性结构的直波导段和波导连接段，以及位于慢波结构的中轴线位置处的电子注通道；所述波导连接段包括两个相对于电子注通道呈对称设置的连接部；所述连接部沿电子注通道轴线方向贯穿直波导段。2.根据权利要求1所述的带状注对称双槽耦合腔慢波结构，其特征在于，所述连接部的竖直截面为矩形。3.根据权利要求1所述的带状注对称双槽耦合腔慢波结构，其特征在于，所述电子注通道的竖直截面为矩形。4.根据权利要求1所述的带状注对称双槽耦合腔慢波结构，其特征在于，所述电子注通道宽度小于直...
【专利技术属性】
技术研发人员：田瀚文，张长青，潘攀，蔡军，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十二研究所，
类型：发明
国别省市：
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