[发明专利]用于回旋行波管高频输出的抑制器

说明书

本发明公开了一种用于回旋行波管高频输出的抑制器，其包括主波导和至少一根分布于主波导轴向上的副波导，主波导和副波导的材质均为金属，且主波导中的寄生模相位与所述副波导中的工作模式相位相等；副波导两端的管口均设置有用于吸收从主波导中耦合进入副波导中的寄生模功率的吸波塞体；副波导与主波导共有的连接面上等间距地开设有若干将主波导内腔和副波导内腔连通的耦合孔；当主波导中的传输模式不被耦合至副波导中，且主波导中全部寄生模均能够被耦合至副波导中时，计算位于同一轴线上相邻两个耦合孔的间距。

技术领域

本发明属于微波技术领域，具体涉及一种用于回旋行波管高频输出的抑制器。

背景技术

回旋管是利用电子相对论效应产生的相对论角向群聚达成电子注与高频场换能的器件，是基于电子回旋脉塞的高功率毫米波放大器，它能够在毫米波频率范围内产生高脉冲功率和高平均功率，因此在高分辨率成像雷达、电子对抗、保密卫星通信等方面有着很广阔的应用前景。然而，回旋管往往存在输出模式不纯的问题，过模输出波导的使用又会导致这种不纯加剧的可能，比如工作在TE₀₁模的回旋管，在输出微波中经常会存在有少量TE₀₂寄生模。这种寄生模的存在，不仅会导致将输出模式转换成天线辐射所需要的线性模式时的效率降低，而且还会引起天线系统反射的增加，传输元件设计的困难。

发明内容

针对现有技术，本发明提供的用于回旋行波管高频输出的抑制器解决现有高功率微波源存在输出模式不纯的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种用于回旋行波管高频输出的抑制器，其包括主波导和至少一根分布于主波导轴向上的副波导，主波导和副波导的材质均为金属，且主波导中的寄生模相位与副波导中的工作模式相位相等；副波导两端的管口均设置有用于吸收从主波导中耦合进入副波导中的寄生模功率的吸波塞体；副波导与主波导共有的连接面上等间距地开设有若干将主波导内腔和副波导内腔连通的耦合孔；

位于同一轴线上相邻两个耦合孔的间距d为：

其中，d为同一轴线上相邻两个耦合孔的间距；λ_g1为主波导中传输模式的波导波长，λ_g2为副波导中传输模式的波导波长；d⁺/d^-分别为主波导中传输模式向正/负方向传播时同一轴线上相邻两个耦合孔的间距。

本发明的有益效果为：本方案通过i的选择，将波导中传输模式向正方向传播时同一轴线上相邻两个耦合孔的间距d⁺等于主波导中传输模式向正/负方向传播时同一轴线上相邻两个耦合孔的间距d^-时作为同一轴线上相邻两个耦合孔的间距d，通过这种方式可以保证主波导中的工作模式不被耦合至副波导中；再结合主波导中的寄生模相位与副波导中的工作模式相位相等，可以保证主波导中传输的寄生模大部分甚至全部被耦合到副波导中，而主波导中的工作模式不被耦合出去。

耦合出去的寄生模的功率可以通过副波导两端管口中的吸波塞体进行吸收，以有效减小寄生模的含量，保证工作模式的高效率传输，根据实际工程需要控制主波导中工作模式的纯度，保证回旋行波管高性能地稳定工作。

附图说明

图1为用于回旋行波管高频输出的抑制器具有6个副波导和30个矩形耦合孔的结构示意图。

图2为用于回旋行波管高频输出的抑制器的剖视图。

图3为抑制器沿器耦合孔处的剖面示意图。

图4为单孔TE₀₂模的耦合度随耦合孔厚度t的变化示意图。

图5为单孔TE₀₂模的耦合度随耦合孔纵向长度Z的变化示意图。