[发明专利]一种改善毫米波螺旋线行波管驻波系数的装置

说明书

本发明公开了一种改善毫米波螺旋线行波管驻波系数的装置，包括：匹配筒、同轴型耦合器、毫米波螺旋线行波管和夹持杆；具体地讲，通过设计三槽型的匹配筒，并插入至毫米波螺旋线行波管，用来减小毫米波螺旋线行波管的内径，从而减小螺旋线的特性阻抗，使同轴型耦合和螺旋线的特性阻抗相接近，进而使同轴型耦合器和螺旋线之间形成良好匹配，最终实现工作频带内低驻波分布。

技术领域

本发明属于真空电子技术领域，更为具体地讲，涉及一种改善毫米波螺旋线行波管驻波系数的装置。

背景技术

行波管是现代军事电子装备中使用最为普遍的一类微波电真空器件。行波管的作用就是使电子注与高频电磁波发生注-波互作用实现能量交换进而实现信号的放大。高频电磁信号从输入结构处输入后，信号沿慢波线传输，最后从输出结构处输出放大的信号。

行波管高频系统的驻波大小，直接影响着行波管的性能。为了保证高频信号以尽可能小的反射进行传输，必须要让慢波结构与输能装置实现良好耦合，方能实现小的电压驻波比。

同轴型耦合器是毫米波螺旋线行波管最常使用的耦合装置。螺旋线慢波结构的特性阻抗会随电磁波频率变化而变化，且螺旋线的特性阻抗比同轴型耦合结构的特性阻抗要大得多，因此在宽带毫米波螺旋线行波管中，要实现全频带的匹配耦合，必须采取各种措施来提高同轴型耦合结构的特性阻抗，同时，在螺旋线与同轴线连接段减小螺旋线的特性阻抗。目前常用的方法是：

1.将同轴型耦合器的内外导体进行尺寸变化，提高同轴型耦合器的特性阻抗，同时有利于与螺旋线的连接；

2.螺旋线端部拉松渐变。将首、尾端螺旋线前2～3个周期的螺距适当放大，达到阻抗匹配的目的；

3.采用半月形等特殊形式的介质夹持杆；

4.螺旋线端部附近局部减少管壳内径。

第一种方法的缺陷在于：对于毫米波螺旋线行波管而言，螺旋线尺寸较小，同轴线内外尺寸受到螺旋线尺寸的限制，仅依靠同轴线尺寸变化，难以实现慢波结构与同轴型耦合器全频带的良好匹配。第二种方法的缺陷在于：在大量生产中，不易控制精度，重复性较差，且对于螺旋线特性阻抗较大的结构效果不明显。第三种方法的缺陷在于：对夹持杆的加工和装配都提出了更高的要求，实现难度大。

如果设计管壳内径渐变的慢波结构，对于毫米波螺旋线行波管而言，由于其截面尺寸较小，将给夹持杆端部的加工制造提出更高的要求，更难保证精度。因此，我们提出了一种特别针对管壳截面尺寸较小的毫米波行波管，可配合任意夹持杆形状，改善行波管驻波系数的三槽型匹配筒结构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改善毫米波螺旋线行波管驻波系数的装置，针对管壳截面尺寸较小的毫米波螺旋线行波管，通过增加使用三槽型匹配筒来改善波管驻波系数。

为实现上述发明目的，本发明为一种改善毫米波螺旋线行波管驻波系数的装置，其特征在于，包括：匹配筒、同轴型耦合器、毫米波螺旋线行波管和夹持杆；

所述同轴型耦合器安装在同轴型耦合器引入孔内，且同轴型耦合器内导体与毫米波螺旋线行波管的螺旋线始端连接；

所述夹持杆按角向120度均匀分布在毫米波螺旋线行波管的螺旋线和管壁之间，用于固定螺旋线；

所述匹配筒又包括同轴型耦合器引入孔、匹配筒轴向方向凹槽、匹配筒轴向方向圆孔与匹配筒轴向方向锥孔；