[实用新型]一种太赫兹行波管用磁场发生装置

说明书

本发明公开了一种太赫兹行波管用磁场发生装置，属于永磁装置领域，由磁轭、永磁体和保护套组成，其中，所述磁轭为薄壁圆环结构，分为对称的左磁轭（2）和右磁轭（6）两部分；所述永磁体为异形磁环结构，所述异形磁环分为左异形磁环（1）和右异形磁环（5），所述保护套分为左保护套和右保护套；所述左保护套分为左外保护套（3）和左内保护套（4）；所述右保护套分为右外保护套（7）和右内保护套（8）；本发明提供了一种太赫兹行波管用磁场发生装置，在其中心轴线产生具有高磁感应强度、长均匀区长度、较短抬升区、高均匀性的磁场分布，同时其结构紧凑轻便，利于真空电子器件的小型化发展。

技术领域

本发明涉及永磁组件装置领域，尤其涉及一种一种太赫兹行波管用磁场发生装置。

背景技术

行波管作为一种重要的电真空器件，兼有宽频带和高增益两个优势。行波管的应用非常广泛，几乎所有的卫星通信都使用行波管作为末级功率放大器。在大多数雷达系统中都要使用一支或若干支行波管作为产生高频发射脉冲的大功率放大器。

信息技术快速发展，对信息的传输提出了更高的要求，要提高通信系统信息传输量，就需要发射机有更高的带宽和功率。全球学者将研究方向着眼于更高频率的频谱资源—太赫兹波。作为极其重要的电真空器件，太赫兹行波管应运而生。太赫兹行波管由于其输出功率高、频带宽、紧凑轻便等优点引起国内外学者的广泛关注。但由于其高频部件尺寸太小，难于加工。近年来，曲折波导这样的可用微加工技术加工的慢波结构的突破式发展，难加工的问题得到解决。但由于其高频区尺寸太小，对电子束的聚焦提出了新的挑战，经仿真计算，传统周期永磁聚焦系统聚焦磁场磁感应强度存在瓶颈，很难满足特大功率雷达系统和电子对抗需求。因此，本领域亟需寻找一种新结构的永磁磁场技术与之匹配。

目前关于行波管磁场发生装置的报道，比如中国专利 201020522129.6，201310114698.5等。目前国内通常采用传统周期永磁聚焦系统，中国工程物理研究院太赫兹研究中心，研究了0.22THz 微电真空折叠波导行波管的聚焦磁场，主要研究采用螺线管线圈和周期永磁聚焦系统两种结构来实现聚焦，但因为螺线管线圈耗能，且不方便，周期永磁聚焦系统存在极限而使用受到限制。国外对太赫兹行波管磁聚焦系统进行探索，诺斯罗普·格鲁曼公司对0.85THz行波管聚焦系统进行研究，得到了一种新的磁聚焦结构，其均匀区磁感应强度约0.85T,其均匀性较差(±5.9％)，均匀区长度较短(约为22mm)。

也就是说，目前为了在中心轴线一定范围内产生满足要求的均匀磁场，通常采用的方法是加大永磁体和极靴的体积和尺寸，这些手段较难满足磁场抬升区要求，同时随着磁场强度增大，永磁装置的体积和重量随之大幅增加；传统周期永磁聚焦系统聚焦磁场磁感应强度存在瓶颈，很难满足特大功率雷达系统和电子对抗需求；国内外新磁场结构存在均匀区磁感应强度低，均匀性较差，均匀区长度较短等缺陷。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种太赫兹行波管用磁场发生装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种太赫兹行波管用磁场发生装置，由磁轭、永磁体和保护套组成，其中，

所述磁轭为薄壁圆环结构，分为对称的左磁轭和右磁轭两部分；

所述永磁体为异形磁环结构，所述异形磁环分为左异形磁环和右异形磁环；所述左异形磁环紧贴所述左磁轭内表面并与左磁轭固定；所述右异形磁环紧贴所述右磁轭内表面并与右磁轭固定；

所述保护套分为左保护套和右保护套；所述左保护套分为左外保护套和左内保护套；所述右保护套分为右外保护套和右内保护套；所述左内保护套和左外保护套分别固定于所述左异形磁环的两侧，形成左磁系统；所述右内保护套和右外保护套分别固定于所述右异形磁环两侧，形成右磁系统；所述左异形磁环和右异形磁环径向磁化，并且沿径向极性相反，同轴对中固定。