[发明专利]紧凑型低频段频率可调相对论返波振荡器

摘要

本发明公开了一种紧凑型低频段频率可调相对论返波振荡器，目的是解决通常低频段RBWO尺寸较大、输出微波频率不易调节等问题。本发明关于中心轴线旋转对称，由阴极座、阴极、阳极外筒、截止颈、慢波结构、内导体、收集极、微波输出口、螺线管磁场、支撑杆、模式转换器、辐射口和密封板组成。慢波结构由五个慢波叶片组成，每个慢波叶片的内表面均是梯形结构。收集极左端面挖有环形凹槽；模式转换器左端为圆筒状，右端为锥形结构；支撑杆共有两排；辐射口为圆筒状，左端为锥形结构，右端为圆筒状；密封板压在辐射口上；通过调节内导体半径R3来调节输出微波的频率。本发明结构紧凑，工作频率方便可调，有利于实现微波的长脉冲输出。

主权项

一种紧凑型低频段频率可调相对论返波振荡器，它关于中心轴线旋转对称，包括阴极座(1)、阴极(2)、阳极外筒(3)、截止颈(4)、慢波结构(5)、内导体(6)、收集极(7)、微波输出口(8)、螺线管磁场(9)、支撑杆(11)；阴极座(1)左端外接脉冲功率源的内导体，阳极外筒(3)左端外接脉冲功率源的外导体；阴极(2)是一个薄壁圆筒，壁厚仅为0.1mm，内半径R1等于电子束的半径，套在阴极座(1)右端；截止颈(4)呈圆盘状，内半径为R2，R2＞R1；其特征在于它还包括模式转换器(14)、辐射口(15)和密封板(16)；慢波结构(5)由五个慢波叶片组成，每个慢波叶片的内表面均是梯形结构，梯形结构的最大外半径R4与最小内半径R5满足R4＞R5＞R2，梯形结构的长度L1为工作波长λ的二分之一，慢波叶片之间通过螺纹拧紧；截止颈(4)和慢波结构(5)从阳极外筒(3)的右侧，沿轴向、紧贴阳极外筒(3)的内壁，依次嵌入阳极外筒(3)并固定；内导体(6)是一个表面光滑的圆柱体，通过调节内导体(6)的半径R3来调节输出微波的频率，内导体(6)右端通过外螺纹与收集极(7)相连，左端沿轴向插入慢波结构(5)中央，且与慢波结构(5)同轴，内导体(6)的左端面与截止颈(4)的右端面平齐；收集极(7)为圆筒状，左端面挖有环形凹槽(71)，环形凹槽(71)的内半径R10和外半径R11满足R11＞R1＞R10，环形凹槽(71)的长度L4为工作波长λ的三分之一，收集极(7)左端面的中心车出外半径为R3的内螺纹，与内导体(6)右端的的外螺纹相连，收集极(7)右端是外半径为R6的圆筒，且带内螺纹，与模式转换器(14)的左端面相连；模式转换器(14)左端为圆筒状，左端开口且带外螺纹，右端为锥形结构；内导体(6)右端的外螺纹旋入收集极(7)左端面的内螺纹处，模式转换器(14)左端的外螺纹旋入收集极(7)右端的内螺纹处；收集极(7)、模式转换器(14)由两排支撑杆(11)支撑，从阳极外筒(3)的右端沿轴向嵌入阳极外筒(3)内，收集极(7)插入阳极外筒(3)中央且与阳极外筒(3)同轴，第一排支撑杆(11)固定在距离收集极(7)左端面为L5的阳极外筒(3)的内壁上，L5＞L4，第二排支撑杆(11)与第一排支撑杆(11)之间的距离L6为工作波长λ的四分之一；辐射口(15)为圆筒状，左端为锥形结构，锥形结构的起始位置与模式转换器(14)的起始位置平齐，锥形结构左端留有外螺纹，与阳极外筒(3)的右侧通过螺纹拧紧；辐射口(15)的右端为圆筒状，圆筒内半径为R12，R12＞R6，辐射口的右端面挖有一个环形的密封槽(151)；密封板(16)是一个圆盘，利用抽真空时辐射口(15)内外的压力差，通过密封槽(151)压在辐射口(15)上；收集极(7)与阳极外筒(3)之间的圆环空间为微波输出口(8)。