[发明专利]一种基于微带线的直角输能结构、行波管及其设计方法

说明书

本发明公开了一种基于微带线的行波管直角输能结构，该直角输能结构包括：包括内导体、介质窗片和外导体的同轴窗以及包括介质基底及形成在介质基底上的导体的微带线；所述微带线的导体垂直于所述内导体与内导体位于行波管外的一端电连接；所述内导体位于行波管内的一端与螺旋线电连接，本发明同时公开了所述行波管直角输能结构的设计方法和一种带有所述直角输能结构的行波管，本发明通过采用基于微带线的直角输能结构实现贴着行波管的表面输入或输出螺旋线上的能量，降低了行波管输能结构的高度，从而降低了行波管的径向尺寸，便于行波管应用于相控阵天线系统中。

技术领域

本发明涉及真空电子器件领域。更具体地，涉及一种基于微带线的直角输能结构、行波管及其设计方法。

背景技术

在军事上，随着对更远距离目标实现更高精度探测的需求愈加突显，对于作为雷达、通信、电子对抗等电子信息装备的有源相控阵体制的阵面功率、效率都有着更高的要求，以行波管为代表的真空器件则正好迎合了这种要求，将真空器件应用于有源相控阵体制中，将大大增强系统整体性能，是阵列天线系统理想的核心器件。

有源相控阵系统对系统中各个单元的间距具有严格的要求也即对单元中各个器件的横截面面积有很高的要求，真空器件由于其体积大，不易集成的特点，常常被阵列天线系统所忽视。行波管若要应用于有源相控阵体制中，对行波管进行体积小型化设计是不够的，还需要对行波管的输能结构进行重新设计，使输能方向与管体平行，减小整个行波管的横截面面积。

如图1所示，目前大多数螺旋线行波管主要采用螺旋线-同轴窗-同轴线拐角输能结构1，包括同轴窗11和与同轴窗11同轴连接的同轴线12，其中，同轴窗11包括内导体111、介质窗片112和外导体113，为使同轴线改变方向以便沿行波管轴向方向延伸，需对与同轴窗11同轴连接的同轴线12进行强制弯曲，此结构对同轴线缆的强度要求较高且需要一定的弯曲半径，同时由于同轴线12与同轴窗11需要螺纹或者卡扣连接，增加了输能结构的高度，进一步增加了行波管整管的横向尺寸，这种结构不利于行波管的小型化设计。

因此，需要提供一种尺寸紧凑的可小型化的输能结构，便于行波管在相控阵天线系统中应用。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种基于微带线的行波管直角输能结构，本发明的另一个目的在于提供一种带有微带传输线的行波管，本发明的再一目的在于提供一种基于微带线的行波管直角输能结构设计方法，形成螺旋线行波管直角输能结构，贴着行波管的表面输入或输出行波管内螺旋线的能量，减小螺旋线行波管的横向尺寸，满足有源相控阵天线系统的对于螺旋线行波管的结构需求。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

本发明公开了一种基于微带线的行波管直角输能结构，该直角输能结构包括：

包括内导体、介质窗片和外导体的同轴窗；以及

包括介质基底及形成在介质基底上的导体的微带线；

所述微带线的导体垂直于所述内导体与内导体位于行波管外的一端电连接；

所述内导体位于行波管内的一端与螺旋线电连接。

优选地，所述微带线垂直于同轴窗沿行波管表面延伸。

优选地，所述微带线的导体为覆在介质基底表面上的线性导体。

优选地，所述微带线的导体与内导体焊接电连接。

优选地，所述外导体包括垂直于同轴窗内导体延伸的用于对微带线提供支撑的支撑部。

优选地，所述同轴窗为圆形窗或矩形窗。

优选地，所述同轴窗内导体与所述螺旋线采用激光焊接连接。

本发明同时公开了一种带有直角输能结构的行波管，该行波管包括：