[发明专利]产生电磁波的装置

说明书

本发明公开一种用于产生电磁波的装置，该装置提供了高效射频放大，有利于低电磁损失，能够高效使用电子动能，并作用于不同无线电频率。设备(100)包括真空外壳(106)，一对金属板，谐振器(112)，电子枪(110)，磁场发生器(130)，拾取循环(124)。所述真空外壳(106)在其中限定了空间(114)。所述一对金属板在所述空间内限定通道。所述谐振器(112)耦合到所述一对金属板。电子枪(110)将受控的电子脉冲(122)发射到通道中。所述磁场发生器配置成产生电磁波。所述拾取循环(124)提取所述产生的电磁波。

技术领域

本发明涉及电磁波发生系统。

背景技术

传统的微波放大管如行波管(TWT)和速调管用于获得放大的RF信号。行波管是在管周围具有磁场的细长真空管。在管的一端存在的电子枪发射电子，该电子被磁场聚焦以形成电子束，该电子束穿过放置在管中间的螺旋线。螺旋线从RF输入延伸到RF输出，电子束通过螺旋线。在管的阳极和阴极处施加电势，管与磁场一起有助于电子束朝向管的集电极端加速，在管里集电极电极将电子返回到电路。速调管与行波管类似。代替行波管中存在的螺旋或耦合腔，速调管包括多个腔谐振器来产生电子束的速度调制以进行放大。然而如果行波管或调速管的任何部分输出信号反射回输入，它会引起管内振荡从而降低放大率。可以放置衰减器以最小化反射，但是衰减器导致增益降低，这会影响管的整体效率。而且，速调管和行波管中的大部分能量在集电极电极板中作为热量损失。此外，行波管和速调管需要放大外部的微波供应，速调管不能提供高RF增益。

因此，需要一种电磁(EM)波产生装置和方法，其限制传统微波放大管的上述缺点并产生电磁波而不输入RF信号。

发明内容

本发明的一些目的，本文中至少一个实施例满足，如下：

本发明的目的是改善现有技术的一个或多个问题或者至少提供有用的替代方案。

本发明的目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置。

本发明的另一个目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置，其提供有效的射频放大。

本发明的又一个目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置，其有助于低电磁损耗。

本发明的又一个目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置，其能够几乎完全利用电子的动能。

本发明的另一个目的是提供一种产生电磁(EM)波的装置，其适用于不同的射频。

根据以下描述，本发明的其他目的和优点将更加明显，其并不限制本公开的范围。

本发明设想了一种用于产生电磁波的装置。该装置包括真空外壳，一对金属板，谐振器，电子枪，磁场发生器，拾取循环。所述真空外壳在其中限定了空间。所述一对金属板在所述空间内间隔设置，从而在它们之间构成通道。所述谐振器耦合到所述一对金属板。电子枪配置成以受控方式将电子脉冲发射到通道中。所述磁场发生器配置成在通道上产生时变磁场，从而赋予电子振荡，以在所述一对金属板之间产生振荡电场。所述振荡电场被配置为在所述谐振器中诱导时变电流，从而产生电磁波。所述拾取循环耦合到所述谐振器并配置成提取产生的电磁波。

在实施例中，所述真空外壳耦合在所述电子枪和集电极之间。在另一个实施例中，所述电子枪选自热离子电子枪，静电电子枪和激光驱动电子枪中的一种或多种。进一步，在一个实施例中，在时变磁场的影响下，电子脉冲沿着波形的路径行进。另外，所述电子脉冲在固定的时间周期内历经一个振荡周期。

在一个实施例中，所述谐振器的宽度小于所述真空外壳的宽度。进一步，所述真空外壳的侧壁是锥形的。

在另一个实施例中，该装置包括耦合在所述电子枪和至少一个所述真空外壳之间的“D”形外壳。进一步，它包括设置在由至少一个真空外壳和所述“D”形外壳的周长形成的每个交叉点处的电子吸收材料。在另一个实施例中，所述电子枪配置成发射高速电子流。