[发明专利]一种两级调制的同轴相对论速调管振荡器

权利要求书

1.一种两级调制的同轴相对论速调管振荡器，其特征在于：包括阴极座(301)、阴极(302)、阳极外筒(303)、内筒(304)、准直孔(305)、一级调制腔(306)、一级漂移段(307)、二级调制腔(308)、二级漂移段(309)、提取腔(310)、同轴输出波导(311)、第一支撑杆(312a)、第二支撑杆(312b)、螺线管磁场(313)、梯形收集极(314)；整个结构关于中心轴线旋转对称，阴极座(301)左端外接脉冲驱动源的阳极，阳极外筒(303)左端外接脉冲驱动源的外导体，同轴输出波导(311)右端连接模式转换器和天线；

阴极(302)是一个薄壁圆筒，半径R₁等于电子束半径，套在阴极座(301)右端；内筒(304)为一个半径不等的圆柱形导体，与阳极外筒(303)上的各种空腔一起形成电子束调制空腔以及微波输出结构；准直孔(305)是一个外半径为R₂，内半径为R₃的圆环形空腔，长度为L₁，L₁为工作波长λ的0.3-0.8倍，准直孔(305)用于截止工作频率的微波；一级调制腔(306)由三对横截面均为梯形的圆环形空腔组成：从左往右外筒上第一个圆环形空腔内半径等于准直孔(305)的外半径R₂，外半径为R₄，第二个和第三个圆环形空腔内半径均等于准直孔(305)的外半径R₂，外半径均为R₅，R₄＞R₅＞R₂；外筒上第一个圆环形空腔为等腰梯形，两条腰在轴线方向上的投影长度均为L₂，上底长度为L₃，2L₂+L₃为工作波长λ的0.2-0.5倍；第二个圆环形空腔为等腰梯形，两条腰在轴线方向上的投影长度均为为L₄，上底长度为L₅，2L₄+L₅为工作波长λ的0.1-0.4倍；第三个圆环形空腔为直角梯形，斜边在轴线方向上的投影长度为L₆，上底长度为L₇，L₆+L₇为工作波长λ的0.3-0.5倍；前面两个圆环形空腔之间的间隔为L₈，第二第三个圆环形空腔之间的间隔为L₉，L₈为工作波长λ的0.1-0.2倍，L₉为工作波长λ的0.1-0.2倍；从左往右内筒上第一个圆环形空腔内半径均等于R₆，外半径均为R₃，R₃＞R₆；第一个圆环形空腔为等腰梯形，两条腰在轴线方向上的投影长度均为L₂，上底长度为L₃；第二个圆环形空腔为等腰梯形，两条腰在轴线方向上的投影长度均为为L₄，上底长度为L₅；第三个圆环形空腔为直角梯形，斜边在轴线方向上的投影长度为L₆，上底长度为L₇；前面两个圆环形空腔之间的间隔为L₈，第二第三个圆环形空腔之间的间隔为L₉；一级漂移段(307)是一个外半径为R₇，内半径为R₈的圆环形空腔，R₂＞R₇，长度为L₁₀，L₁₀为工作波长λ的0.5-1倍；二级调制腔(308)由一对横截面均为矩形的圆环形空腔组成，外筒上圆环形空腔的外半径为R₉、内半径为R₇，内筒上圆环形空腔的外半径为R₈、内半径为R₁₀，R₉＞R₇＞R₈＞R₁₀，内外筒圆环形空腔的长度均为L₁₁，L₁₁为工作波长λ的0.1-0.5倍；二级漂移段(309)是一个外半径为R₁₁，内半径为R₁₂的圆环形空腔，满足R₁₁＞R₇＞R₈＞R₁₂，长度为L₁₂，L₁₂为工作波长λ的0.5-1倍；提取腔(310)由三对横截面均为矩形的圆环形空腔构成，从左往右外筒上第一个圆环形空腔的外半径为R₁₃、内半径为R₁₁，外筒上第二个圆环形空腔的外半径为R₁₄、内半径为R₁₁，外筒上第三个圆环形空腔的外半径为R₁₅，内半径为R₁₁，从左往右内筒上第一个圆环形空腔的外半径为R₁₂，内半径为R₁₆，内筒上第二个圆环形空腔的外半径为R₁₂、内半径为R₁₇，内筒上第三个圆环形空腔的外半径为R₂₀，内半径为R₁₆，满足R₁₅＞R₁₃＞R₁₄＞R₂₀＞R₁₇＞R₁₆；第一、第三个圆环形空腔的长均为L₁₃，第二个圆环形空腔的长为L₁₄，L₁₃为工作波长λ的0.1-0.5倍，L₁₄为工作波长λ的0.1-0.5倍；同轴输出波导(311)是一个位于阳极外筒和内筒之间的圆环形空腔，内半径为R₁₈，外半径为R₁₅，长度为L₁₅，L₁₅为工作波长λ的2-3倍；支撑杆用于支撑内筒，第一支撑杆(312a)与提取腔(310)之间的距离为L₁₆，第二支撑杆(312b)与第一支撑杆(312a)之间的距离为L₁₇，L₁₆为工作波长λ的1.5-2倍，L₁₇为工作波长λ的0.2-0.6倍；梯形收集极(314)是在内筒上正对电子束传输路径挖出的一个横截面为直角梯形的圆环型空腔，圆环型空腔的外半径和内半径分别为R₁₉、R₂₀，满足R₁₁＞R₁₉＞R₂₀＞R₁₂，上下底边的长度分别为L₁₈、L₁₉，L₁₈＞L₁₉，L₁₈为工作波长λ的1-2倍，L₁₉为工作波长λ的1.3-1.9倍；螺线管磁场(313)套在阳极外筒(303)的外壁上。