[发明专利]速调管功率合成输出装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子行业电真空技术领域，尤其涉及一种速调管功率合成输出装置。

背景技术

速调管具有高功率和高增益特点，在粒子加速器、激光武器和大科学装置等领域有着很大的应用前景。

然而，随着功率的提高，普通速调管的单间隙输出功率容量有限，与电子束交换的能量不够充分，就会导致大量的能量损耗在收集极，这样就会大大降低速调管的效率。这说明了普通速调管的单间隙输出腔的功率容量是有限的，效率也不高，要实现更高功率和更大的效率，必须在输出结构上做改进。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种速调管功率合成输出装置，以提高速调管的功率容量和效率。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种速调管功率合成输出装置。该速调管功率合成输出装置包括：N个输出腔，该N个输出腔由一漂移管依次穿过，且该漂移管在每一输出腔的预设位置设置有间隙，漂移管中的电子束与该输出腔通过该间隙进行能量交换，产生微波，其中，N≥2；N条微波输出通路，每一条微波输出通路的输入端连接至位于相应输出腔的腔壁的输出腔耦合孔，用于传输相应输出腔产生的微波；波导H-T分支，其N个输入端口分别连接至相应微波输出通路的输出端，用于对N个输入端口输入的微波进行功率合成；以及输出窗，其前端连接至波导H-T分支的输出端口，功率合成后的微波经由该输出窗输出。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明速调管功率合成输出装置具有以下有益效果：

(1)采用了多输出腔结合波导H-T分支，有效实现功率合成，提高了速调管的功率容量和效率；

(2)采用移相器，提高了功率合成效率；

(3)构成速调管功率合成输出装置的各个部件加工容易，工艺处理难度小，使得本发明更加简单易行。

附图说明

图1为根据本发明实施例速调管功率合成输出装置结构示意图；

图2为图1所示速调管功率合成输出装置中波导H-T分支的结构示意图；

图3为图2所示波导H-T分支的功率合成原理的示意图；

图4为图1所示速调管功率合成输出装置中输出窗的结构示意图；

图5为图4所示输出窗在工作时的场型分布。

【本发明主要元件符号说明】

1-第一间隙；            2-第一输出腔；

3-电子束；              4-漂移管；

5-第二输出腔；          6-第二间隙；

7-收集极；              8-第一输出腔耦合孔；

9-第二输出腔耦合孔；    10-第一直波导；

11-第二直波导；         12-移相器；

13-第一弯波导；         14-第二弯波导；

15-波导H-T分支；        16-输出窗；

17-窗片；               15a、15b、15c-端口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。

本发明采用了速调管双输出腔功率合成输出装置，从而大大提高了功率容量和效率，该输出装置可以有效提高速调管的功率容量和效率。

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种速调管功率合成输出装置。图1为根据本发明实施例速调管功率合成输出装置结构示意图。如图1所示，本实施例速调管功率合成输出装置包括：

N个输出腔(2、5)，该N个输出腔由一漂移管4依次穿过，且该漂移管4在每一输出腔的预设位置设置有用于能量交换的间隙(1、6)，用于与通过漂移管4的电子束3进行能量交换，产生微波，其中，N≥2；

收集极7，连接于漂移管4的最末端，用于收集能量交换后的剩余电子；