[发明专利]一种螺旋线慢波结构及包括该慢波结构的行波管

说明书

本发明公开一种螺旋线慢波结构及包括该慢波结构的行波管，包括管壳以及通过若干夹持杆结合固定于所述管壳内的螺旋线；在慢波结构轴向方向上，所述慢波结构至少包括输入段以及输出段；所述输入段包括输入段螺旋线以及将输入段螺旋线结合固定于管壳内的若干输入段夹持杆；所述输出段包括输出段螺旋线以及将输出段螺旋线结合固定于管壳内的若干输出段夹持杆；其中，输入段夹持杆的材料为氮化硼，输出段夹持杆的材料为氧化铍。本发明可满足慢波结构在不同的注波互作用段重点优化所需的不同参数的需求。

技术领域

本发明涉及真空电子器件领域，特别涉及一种螺旋线慢波结构及包括该慢波结构的行波管。

背景技术

行波管是一种极为重要的微波功率放大器，是电子战、防空反导系统、卫星上行通信、无人机、地基远程预警与情报等电子系统的核心部件，在军用电子战装备中具有十分重要的作用。近年来，随着武器装备的不断升级，对行波管的功率、效率、小型化和可靠性等性能指标提出更高的要求。而介质夹持杆是影响行波管热传导能力和电参特性的一个重要因素。因此，行波管的夹持杆特性研究已经成为整管研制过程中的一项重要工作。

螺旋线行波管的慢波结构中，需要使用介质夹持杆来支撑螺旋线，同时具有绝缘、散热和优化色散特性等作用。常用的有石英、氧化铍和氮化硼夹持杆。氧化铍在一定温度范围内导热性能较好，且各项同性，但其介电常数较大，使得耦合阻抗较小，氮化硼介电常数小，但其在一定温度范围内导热性能较差，且各项异性。石英的介电常数最小，导热性能最差。而在大功率行波管中，散热性能成为主要参数，因此，需要提供一种既可减少高频损耗，提高互作用效率，同时又不影响散热系数的慢波结构以提高行波管性能。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目的在于提供一种螺旋线慢波结构，以满足慢波结构能在不同的注波互作用段重点优化所需的不同参数的需求。

本发明的另一个目的在于提供一种包括上述螺旋线慢波结构的行波管。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种螺旋线慢波结构，包括管壳以及通过若干夹持杆结合固定于所述管壳内的螺旋线；在慢波结构轴向方向上，所述慢波结构至少包括输入段以及输出段；

所述输入段包括输入段螺旋线以及将输入段螺旋线结合固定于管壳内的若干输入段夹持杆；

所述输出段包括输出段螺旋线以及将输出段螺旋线结合固定于管壳内的若干输出段夹持杆；

其中，输入段夹持杆的材料为氮化硼，输出段夹持杆的材料为氧化铍。

此外，优选地方案是，在慢波结构轴向方向上，所述慢波结构还包括有位于输入段以及输出段之间的区间段；

所述区间段包括区间段螺旋线以及将区间段螺旋线结合固定于管壳内的若干区间段夹持杆；

所述区间段夹持杆材料为氮化硼、氧化铍或者石英。

此外，优选地方案是，在慢波结构轴向方向上，所述区间段包括有第一子区间段和第二子区间段，第一子区间段对应的第一子区间段夹持杆的材料与第二子区间段对应的第二子区间段夹持杆的材料不相同。

此外，优选地方案是，在慢波结构径向方向上，夹持杆关于螺旋线角向对称设置。

此外，优选地方案是，同一段慢波结构上的夹持杆材料相同。

此外，优选地方案是，所述慢波结构包括在慢波结构轴向方向上具有不同径向剖面结构的夹持杆。

此外，优选地方案是，在慢波结构径向方向上，同一段慢波结构上的夹持杆径向剖面结构相同。

此外，优选地方案是，在慢波结构径向方向上，所述夹持杆的径向剖面形状为矩形、圆形、扇形或者T型。