[发明专利]一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构

说明书

本发明提供一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构，该慢波结构包括形成多个周期性结构的直波导段和波导连接段，以及位于慢波结构的中轴线位置处的电子注通道；所述波导连接段包括两个相对于电子注通道呈对称设置的连接部；所述连接部沿电子注通道轴线方向贯穿直波导段。该慢波结构在保证工程实现可行性的前提下，能够增加电子注通道宽度与高度以增大功率容量、降低聚束难度，同时可以保持高耦合阻抗和一定的带宽水平。

技术领域

本发明涉及微波真空电子技术领域。更具体地，涉及一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构。

背景技术

行波管作为微波、太赫兹波源，在通信、电子对抗、雷达预警等领域都有广泛的应用。随着行波管的应用场景不断向高频率、高功率领域发展，人们对行波管慢波结构的性能不断提出新的更高的希望和要求。为了解决因电磁波尺寸共渡效应带来的高频率和高功率之间的矛盾，研究人员越来越多的将目光投向了带状电子注行波管器件。如何设计契合带状电子注，可以充分发挥带状电子注优势的行波管慢波结构成为了目前太赫兹真空电子器件领域的研究热点之一。

耦合腔行波管是最古老的行波管类型之一，它由在电子注通道上周期加载的一系列圆盘构成，又称为盘-荷结构其基本结构如图1所示。这种慢波结构形式简单，便于计算、设计，且具有很高的耦合阻抗，曾得到一定的应用。然而该结构的带宽很窄，这使得其在作为宽带器件的行波管的应用上受到了限制。

与此同时，为了适应太赫兹频段器件尺寸和功率的需求，带状电子注行波管得到了广泛的关注和应用，而传统的耦合腔结构行波管难以适应于带状电子注。此外，传统的耦合腔结构行波管难以增大电子注通道的横截面积，这使得进一步提升器件功率容量和电子注电流大小变得十分困难，进而不利于将其用作太赫兹频段的高功率源。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构，该慢波结构在保证工程实现可行性的前提下，能够增加电子注通道宽度与高度以增大功率容量、降低聚束难度，同时可以保持高耦合阻抗和一定的带宽水平。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种带状注对称双槽耦合腔慢波结构，包括：

形成多个周期性结构的直波导段和波导连接段，以及位于慢波结构的中轴线位置处的电子注通道；

所述波导连接段包括两个相对于电子注通道呈对称设置的连接部；所述连接部沿电子注通道轴线方向贯穿直波导段。

此外，优选地方案是，所述连接部的竖直截面为矩形。

此外，优选地方案是，所述电子注通道的竖直截面为矩形。

此外，优选地方案是，所述电子注通道宽度小于直波导段宽度，所述电子注通道高度小于直波导段高度。

此外，优选地方案是，所述电子注通道高度不小于0.2mm，宽度不小于0.8mm，横截面积不小于0.18mm²。

此外，优选地方案是，所述慢波结构的核心工作频点在G波段。

此外，优选地方案是，所述波导连接段与电子注通道之间包括间隔距离。

此外，优选地方案是，所述直波导段宽度大于连接部宽度。

本发明的有益效果为：