[发明专利]一种电磁波辐射方法及辐射系统

权利要求书

1.一种电磁波辐射方法，其特征在于，基于自由电子混频机制实现，所述电磁波辐射方法包括：

提供电磁波辐射系统，所述电磁波辐射系统包括首尾相接的第一矩形光栅和第二矩形光栅，所述第一矩形光栅的尺寸参数大于所述第二矩形光栅的尺寸参数；

利用预设电子注入射所述电磁波辐射系统，所述预设电子注的入射方向与所述第一矩形光栅的第一表面及所述第二矩形光栅的第一表面平行，以使所述预设电子注在所述第一矩形光栅表面进行第一次电子群聚，以在所述预设电子注内形成第一电子团，包含第一电子团的预设电子注在所述第二矩形光栅表面进行第二次电子群聚，以在所述预设电子注内部形成第二电子团和多个混频分量，第二次电子群聚的群聚频率大于第一次电子群聚的群聚频率；

包含多个所述混频分量的电子团在所述第二矩形光栅的第一表面背离第二表面一侧产生多个不同频率的相干Smith-Purcell辐射。

2.根据权利要求1所述的电磁波辐射方法，其特征在于，所述尺寸参数包括：

矩形光栅的光栅周期、光栅梳齿间缝隙宽度和光栅梳齿深度。

3.根据权利要求2所述的电磁波辐射方法，其特征在于，所述第一矩形光栅的尺寸参数是第二矩形光栅的尺寸参数的M倍，其中，M为大于1的正整数；

所述第二次电子群聚的群聚频率为第一次电子群聚的群聚频率的M倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混频分量的形成过程包括：

所述第一电子群聚的群聚频率和第二电子群聚的群聚频率线性叠加后在所述电子团中产生多个频率分量，产生的多个频率分量为多个所述混频分量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一矩形光栅和第二矩形光栅均为金属矩形光栅。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设电子注入射所述电磁波辐射系统包括：

利用横截面为矩形的带状电子注入射所述电磁波辐射系统。

7.一种电磁波辐射系统，其特征在于，包括：

首尾连接的第一矩形光栅和第二矩形光栅，所述第一矩形光栅的尺寸参数大于所述第二矩形光栅的尺寸参数；

所述第一矩形光栅的第一表面与所述第二矩形光栅的第一表面位于同一平面；

电子注发射设备，用于出射预设电子注，所述预设电子注的出射方向与所述第一矩形光栅的第一表面及所述第二矩形光栅的第一表面平行。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述尺寸参数包括：

矩形光栅的光栅周期、光栅梳齿间缝隙宽度和光栅梳齿深度。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述预设电子注为横截面为矩形的带状电子注。