[发明专利]可机械调频的L波段渡越时间振荡器

摘要

本发明涉及高功率微波技术领域的微波源器件，尤其是一种可机械调频的L波段渡越时间振荡器，属于高功率微波技术领域。所述振荡器包括阴极(1)、内导体(2)、调节栓(3)、外导体(4)、密封帽安装座(5)，密封帽(6)、金属薄片(7)、调节杆(8)，整个结构关于中心轴线旋转对称，阴极(1)左端连接脉冲功率源的内导体，内导体(2)右端连接辐射系统的内导体，外导体(4)左端外接脉冲功率源的外导体，外导体(4)右端连接辐射系统的外导体。本发明克服了通常渡越时间振荡器不可调频的问题，且可机械调频的L波段渡越时间振荡器输出效率高、可调频段宽、工作模式纯。

主权项

一种可机械调频的L波段渡越时间振荡器，其特征在于：所述振荡器包括阴极(1)、内导体(2)、调节栓(3)、外导体(4)、密封帽安装座(5)，密封帽(6)、金属薄片(7)、调节杆(8)，整个结构关于中心轴线旋转对称，阴极(1)左端连接脉冲功率源的内导体，内导体(2)右端连接辐射系统的内导体，外导体(4)左端外接脉冲功率源的外导体，外导体(4)右端连接辐射系统的外导体；阴极(1)为左端带内螺纹右端平滑的不规则圆环，中间半径有突变，左端圆环的半径大于右端圆环的半径，左端圆环的内半径介于内导体(2)最大外半径和外导体(4)最小内半径之间，具体尺寸应配合脉冲功率源与之连接端口的尺寸，右端圆环的内半径等于发射电子束的半径rbeam，径向厚度为dbeam，设计为1mm～10mm，阴极(1)的作用为产生和发射电子束；内导体(2)由两截柱状圆筒组成，左端半径较小的圆筒靠近阴极的一端封闭，其内半径为r1，外半径为r2，在半径较小的圆筒外壁上开有四个圆环形凹槽，左边两个凹槽的宽度相等，均为l1，右边两个凹槽的宽度相等，均为l2，四个凹槽的内半径均为r3；左端第一个凹槽的左侧端面距离半径较小的圆筒左侧端面的距离为p1，第一个凹槽与第二个凹槽、第二个凹槽与第三个凹槽、第三个凹槽与第四个凹槽之间的距离分别为p2、p3、p4，满足p3>p1，p2>p4；右端半径较大的圆筒外半径为r4，其内半径r5取决于与之连接的辐射系统的尺寸；调节栓(3)由两部分组成，上端为圆柱状调节杆，下端为带卡槽的卡口，所述卡口的宽度等于所在凹槽的宽度，用于固定金属薄片(7)，所述圆柱状调节杆用于调节金属薄片(7)进入外导体(4)内壁的深度；外导体(4)为一圆柱筒，其内壁与内导体(2)对应的部位开有四个圆环状凹槽，四个凹槽的外半径均为r6，内半径均为r7；外导体(4)右端开口处半径r8，其与内导体右端半径较大的圆筒组成的同轴结构构成微波输出口，径向尺寸满足r6>r8>r7>r4>rbeam>r2>r3>r1，外导体(4)左边三个凹槽的宽度均与相对应的内导体(2)上凹槽的宽度相同，第四个凹槽的宽度为l3，满足l3>l1>l2；在每个凹槽内沿外导体(4)圆周角向均各开8个孔，一共4×8个孔，其中沿轴向的四个孔均位于同一直线上，用于安装调节栓(3)；外导体(4)上开孔所在位置处均设置有密封帽安装座(5)，调节栓(3)的圆柱状调节杆穿过外导体(4)上的开孔及密封帽安装座(5)中心的开孔，经过密封帽(6)进行密封后，圆柱状调节杆的另一端固定于调节杆(8)上，所述密封帽(6)与密封帽安装座(5)相互配合，用于确保微波源内能够保持高真空；内导体(2)与外导体(4)上前两个相对的凹槽形成调制腔，后两个相对的凹槽形成提取腔，调制腔用于对阴极(1)发射的电子束进行密度调制和速度调制，最终将调制腔内本征微波的能量交给电子束，提取腔用于与被调制腔调制后的电子束相互作用，最终将电子束的能量传递给提取腔的本征微波并沿微波源右端的微波输出口传输出去；所述金属薄片(7)的宽度等于所在凹槽的宽度，厚度为1mm～2mm，金属薄片7通过固定在调节栓(3)卡口的卡槽内形成一个圆环，且金属薄片(7)的两端在形成一个完整的圆环后两端还存在相互重叠的区域，圆环半径为r9，满足r8<r9<r6，通过改变圆环的半径r9来改变提取腔和调制腔的大小；所述调节杆(8)有八根，用于固定调节栓(3)的圆柱状调节杆，通过上下改变8根调节杆的位置来改变由金属薄片(7)所形成圆环的半径r9。