[发明专利]一种含高频切断负载结构的慢波电路组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种行波管，具体涉及一种行波管用的含高频切断负载结构的慢波电路组件。

背景技术

慢波电路的作用是传输高频电磁行波并使电磁波相速降到与电子注同步速度。慢波结构由一系列谐振腔和漂移管组成，漂移管是电子注通道，但对于高频场是截止波导。腔与腔之间的高频场不能通过漂移管发生耦合，腔间场的耦合完全通过设置在相邻腔壁上的耦合孔实现。电子注进入慢波电路时，处于高频场零点的电子保持速度不变，处于高频场正半周的电子则受到减速，处于高频场负半周的电子受到加速，电子变得不均匀，在以从负半周过渡到正半周的零点为中心产生群聚，若电子注直流速度大于行波相速，则在群聚的同时电子注相对于场有一个附加的运动，群聚中心及两边的群聚电子逐渐移入减速区，处于减速场的电子会多余加速场的电子，电子交出的能量多于获得的能量，行波场得到放大。

现有行波管中存在内部反馈的通道，输入端和输出端又不能达到完全匹配，因而输出端处因失配产生的反射功率将沿慢波线反向传输至输入端，这个反射功率在输入端又反射一部份，变成正向传输的功率，这一部份功率属于反馈信号。如果反馈信号强度等于或大于原输入信号的强度，而且两者的相位相差                                               的整数倍时，行波管就会产生自激振荡，破坏行波管的稳定工作，并且现有技术的慢波电路，冷却效率较差，色散特性和热传导作用较差，不能满足大工作比行波管的装配要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构设计更加合理，色散特性好、冷却效率高，具有高的注波互作用，能满足大工作比行波管装配要求的含高频切断负载结构的慢波电路组件。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所采取的技术方案为:

一种含高频切断负载结构的慢波电路组件，它包括：输入波导、耦合腔，输出波导，所述的耦合腔由腔环组合构成，所述的腔环组合由腔环和腔片构成，所述的腔环组合中设有高频切断负载结构。

作为优选方案，以上所述的含高频切断负载结构的慢波电路组件，所述的腔环和腔片上均开有水槽。本发明将冷却水通道开设在腔环组合内，可以内槽水冷代替传统的外部局部冷却，增加腔片腔环与冷却水路的接触面积，可大大加快慢波电路的散热，提高工作的稳定性。

作为优选方案，以上所述的含高频切断负载结构的慢波电路组件，所述的腔环和腔片上均开有定位圆孔，本发明将腔片腔环的结构以内部圆孔定位代替原现有技术的外部R定位，可提高整个慢波电路装配的同心度和其他精确度。并且焊接全部采用钎焊，可保证慢波电路组件的气密性。

作为优选方案，以上所述的含高频切断负载结构的慢波电路组件，腔环上开设有吸收小腔，吸收小腔内放置有吸收小瓷。本发明采用吸收小腔来吸收上截止频率附近的电磁能量以抑制行波管的边带振荡，吸收小腔内放置有吸收小瓷，可增加行波管的稳定性，吸收带宽可增加100MHz以上，衰减量增加了0.2 dB以上，更加符合在行波管中的实际应用。

作为优选方案，以上所述的含高频切断负载结构的慢波电路组件，所述的腔片上开设有供电磁波通过的腰子槽。

作为优选方案，以上所述的含高频切断负载结构的慢波电路组件，所述的高频切断负载结构为2个，所述的高频切断负载结构包括负载腔片，安装在负载腔片两侧的负载腔环，嵌入在负载腔环内的由氮化铝和碳化硅制成的负载瓷。

作为优选方案，以上所述的含高频切断负载结构的慢波电路组件，所述的嵌入在负载腔环内的负载瓷的端面比负载腔环的端面低。

作为优选方案，以上所述的含高频切断负载结构的慢波电路组件，所述的腔环的外表面上贴有环状PPM周期性永磁聚焦系统，可以有效的约束电子在电子注通道中的运动，防止电子注发散，提高慢波电路组件的工作性能。

本发明采用高频切断负载结构，来自输出端的反射信号将被切断处的负载吸收，从而可降低反射，提高行波管的增益，为了做到更高的增益，本发明采用两个高频切断负载结构，慢波线被切断后，内部的高频反馈通道就切断了，消除了产生自激不稳定的根源，与此同时，在慢波线上沿正方向传输的信号也被切断处负载吸收，但是这并不能完全吸收信号能量而失去放大作用。因为在第一段慢波线区域内，电子注已经受到信号的调制，产生了交变密度分量，此交变密度分量电子流穿过切断区进入第二段慢波线区域，又重新在慢波线上建立起行波场，继续完成放大作用。所以由于电子注的作用，切断处负载对正向传输的放大信号并不能“切断”，而对反射波则能完全吸收，真正“切断”了反馈通道，可提高行波管的稳定性能。