[发明专利]一种螺旋线行波管动态相速渐变螺距分布结构及设计方法

权利要求书

1.一种螺旋线行波管动态相速渐变螺距分布结构，其特征在于，螺旋线分为输入螺旋线和输出螺旋线，输入螺旋线和输出螺旋线之间用切断分隔，切断两边为集中衰减器用来抑制电磁波反射，其中输入螺旋线长度为z1螺距为p0；输出螺旋线分为三段：第一段均匀螺旋段、渐变螺旋线段以及第二段均匀螺旋段，第一段均匀螺距段长度为z2螺距为p1；渐变螺距段长度为z3，其螺距值从p1均匀渐变至p2；第二段均匀螺旋段长度为z4螺距为p2；

在输出螺旋线的渐变螺距段z3前添加一段螺距凹槽，螺距凹槽主要由凹槽深度h、凹槽宽度L和凹槽距离渐变螺距段的距离d三个结构参数决定，形成带凹槽的动态相速渐变螺距分布结构。

2.根据权利要求1所述的螺旋线行波管动态相速渐变螺距分布结构，其特征在于，输入螺旋线长度z1＝60mm，螺距p0＝0.682mm，输入螺旋线和输出螺旋线之间切断为3mm，并在切断两边分别加入长度为15mm的集中衰减器；第一段均匀螺旋段长度z2为52mm，其螺距p1为0.722mm；渐变螺旋线段长度z3为6mm，其螺距从p1＝0.722mm均匀渐变至p2＝0.662mm；第二段均匀螺旋段长度z4为21mm，其螺距p2＝0.662mm。

3.一种权利要求1所述的螺旋线行波管动态相速渐变螺距分布结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定螺距凹槽深度h

基波和高次谐波的场相对相位角会随螺距凹槽深度的增加而增加，选择凹槽深度h使得基波的场相对相位角接近0度，二次谐波的场相对相位角大于90度；

取均匀螺距段螺距p1的10％作为凹槽深度；在螺距凹槽区域内，基波的场相对相位角从-60度增加至-20度之0度之间，二次谐波的场相对相位角增加至90度与100度之间；

(2)确定螺距凹槽宽度L

对该X波段螺旋线行波管，螺距凹槽深度h为均匀螺距的10％-12％，螺距凹槽宽度L为4-6mm；

(3)确定螺距凹槽距螺距渐变段的距离d

对该X波段螺旋线行波管，螺距凹槽距螺距渐变段的距离d为2-3mm。

4.根据权利要求3所述的螺旋线行波管动态相速渐变螺距分布结构的设计方法，其特征在于，螺距凹槽深度为均匀段螺距的11.40％，螺距凹槽宽度为5mm，螺距凹槽距螺距渐变段的距离为2mm。