[发明专利]一种速调管输出谐振腔

说明书

技术领域

本发明涉及电真空技术领域，尤其涉及一种速调管的太赫兹频段八间隙扩展互作用输出谐振腔。

背景技术

在微波电真空器件大家族中，速调管属于其中的一种，其是在真空状态下，利用带电粒子在电极间运动过程中实现微波信号的振荡或放大的一种电子器件。但是随着频率的增加，特别是在太赫兹频段，其输出功率、带宽和增益都大大降低，因此传统速调管就很难有所作为了，本发明采用了多间隙扩展互作用输出腔，该谐振腔具有高功率、高增益和宽频带等特点。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种太赫兹频段八间隙扩展互作用输出腔，以实现高功率、高增益和超宽带的太赫兹频段八间隙扩展互作用输出腔。

根据本发明一方面，其提供了一种速调管输出腔，其特征在于，该输出腔包括：下盖板、梯芯、上盖板和输出波导，其中：所述梯芯上具有横穿上下两端面的8个槽和穿过前后端面的电子漂移管通道，所述电子漂移管通道穿过所述8个槽中心，所述梯芯的上下端面分别与所述上、下盖板连接，所述上盖板具有耦合孔，所述输出波导与所述耦合孔连通。

从上述技术方案可以看出，本发明太赫兹频段八间隙扩展互作用输出腔具有以下有益效果：

(1)在太赫兹频段采用八间隙谐振腔具有较高的增益和频带宽。

(2)该输出腔采用了新型的梯芯结构，其结构简单易行。

本发明公开一种太赫兹频段八间隙扩展互作用输出腔，在提高带宽和功率方面有其独特的优势，解决了传统速调管在太赫兹频段功率小和频带窄的缺点。

附图说明

图1为本发明实施太赫兹频段八间隙扩展互作用输出腔的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中调速管输出腔的下盖板结构示意图；

图3(A)示出了本发明实施例中调速管输出腔的梯芯立体结构示意图；

图3(B)示出了本发明实施例中调速管输出腔的梯芯横剖面结构示意图；

图4(A)示出了本发明上盖板及波导的结构示意图；

图4(B)示出了本发明上盖板的结构示意图；

图4(C)示出了本发明中输出波导的结构示意图；

图5(A)在输出波导与输出腔耦合孔垂直方向示出了本发明中电子束与输出腔发生互作用时产生的太赫兹波的电场分布图；

图5(B)示在电子束传播方向上示出了本发明中电子束与输出腔发生互作用时产生的太赫兹波的电场分布图；

图5(C)示出了本发明中电子束在输出腔中的群聚空间图；

图5(D)示出了本发明中电子束在输出腔中的轴向动量分布图；

图5(E)示出了本发明中输出腔输出波导测得的功率。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明公开了一种速调管的太赫兹频段八间隙扩展互作用输出腔，该输出腔的结构能够在太赫兹频段实现宽频带和大功率，它与群聚好的电子束发生注波互作用，将电子束的直流能量转化成太赫兹电磁波，从而实现了太赫兹频段信号的放大。

图1示出了本发明的一个示例性实施例中提供了一种速调管的太赫兹频段八间隙扩展互作用输出腔结构示意图。如图1所示，所述太赫兹频段八间隙扩展互作用输出腔包括：下盖板1、梯芯2和上盖板及波导3，带有谐波电流的电子束通过该输出腔时，电子束的直流能量与输出腔产生能量交换，高频能量从输出波导输出。

以下分别对本实施例输出腔的各个组成部分进行详细描述。所述输出腔的各个组成部分的结构是通过电性能设计、工程设计、精密机械加工、钎焊和烘排除气等过程实现的。

图2示出了本发明实施例中调速管输出腔的下盖板结构示意图。如图2所示，该下盖板1为一具有内凹面的长方体盖状结构，其内凹面也为长方体状，且其边缘具有长方形框架。所述下盖板1是通过在长方体金属铜块内铣出一个小的长方体，形成所述上盖板1，它的内凹面一侧与梯芯2通过扩散焊连接。