[实用新型]一种矩形框-双杆慢波结构

说明书

本实用新型涉及一种矩形框‑双杆慢波结构，属于行波管放大器件。本实用新型包括矩形屏蔽筒1、介质基底2、框‑杆慢波电路；所述框‑杆慢波电路为矩形框‑双杆慢波电路，是在相邻的矩形金属线框之间连接一对呈对称分布的金属连接杆。本实用新型可以直接用电火花线在纵向和垂直两个方向整体切割加工，加工简单，整体性好，加工精度高，装配简单并容易保证精度。本实用新型采用相同电气参数的带状电子注与慢波结构中传播的电磁波进行互作用，与现有的框‑杆慢波结构相比较，不但具有更宽的工作频带，而且在工作频段具有更高的耦合阻抗，可以进一步提高行波管的工作带宽和输出功率。

技术领域

本实用新型涉及一种矩形框-双杆慢波结构，属于行波管放大器件。

背景技术

行波管作为微波功率放大器件在通信、雷达以及电子对抗等领域具有广泛的应用。相对于固态电子器件而言，行波管具有宽频带、高增益和长寿命等突出优点。

在行波管的构成部件中，慢波系统是决定其性能优劣的一个关键部件。相速度小于光速的电磁波在慢波结构中传播，当电磁波的速度和外加电子注的速度满足同步条件时，二者将发生注-波互作用，电子注的动能被转换为电磁波的能量，实现微波功率的放大。

更高的工作频率和更大的输出功率是当前行波管发展的两个主要方向。传统的圆螺旋线慢波结构具有色散平坦的优点，基于该慢波结构的行波管可以达到倍频程的带宽。然而圆螺旋线的耦合阻抗较低，使得输出功率受到限制。为了提高行波管的输出功率，研究人员提出了矩形螺旋线和矩形框-单杆等慢波结构。矩形螺旋线具有与传统圆螺旋线接近的色散特性，但具有更大的耦合阻抗，而矩形框-单杆慢波结构属于双绕类螺旋线慢波结构，在相同结构参数条件下，矩形框-单杆慢波结构的耦合阻抗相比矩形螺旋线有显著提高。

虽然矩形框-单杆慢波结构的耦合阻抗相比矩形螺旋线有较大提高，但是矩形框-单杆慢波结构的工作频带相对较小。随着行波管工作频率的提高，慢波结构的尺寸变得越来越小，存在慢波结构加工难度大、加工精度低等问题，而尺寸的减小也使得电子注的通道尺寸变小，不利于大电流电子注通过。这些因素都阻碍了行波管向着高频率和高功率方向的发展需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矩形框-双杆慢波结构，进一步提升框-杆慢波结构行波管的工作频带和输出功率。

一种矩形框-双杆慢波结构，包括矩形屏蔽筒1、介质基底2、框-杆慢波电路；

所述框-杆慢波电路为矩形框-双杆慢波电路，是在相邻的矩形金属线框之间连接一对呈对称分布的金属连接杆。

所述一对金属连接杆依次交替位于矩形金属线框的长边和短边的中心连线上。

所述一对金属连接杆依次交替位于矩形金属线框的对角上。

所述金属连接杆在相邻矩形金属线框间的长度全部相等或长度逐渐递增或长度逐渐递减或长度随机变化。

本实用新型可以直接用电火花线在纵向和垂直两个方向整体切割加工，加工简单，整体性好，加工精度高，装配简单并容易保证精度。

本实用新型采用相同电气参数的带状电子注与慢波结构中传播的电磁波进行互作用，与现有的框-杆慢波结构相比较，不但具有更宽的工作频带，而且在工作频段具有更高的耦合阻抗，可以进一步提高行波管的工作带宽和输出功率。

附图说明

图1是现有的框-杆慢波结构的示意图。

图2是本实用新型实施例1(框-中心双杆)的结构示意图。

图3是本实用新型实施例2(框-对角双杆)的结构示意图。

图4本实用新型实施例1的三维图。

图5本实用新型实施例2的三维图。