[发明专利]一种冷阴极紧凑型放大器

说明书

本发明涉及一种冷阴极紧凑型放大器。其包括高频互作用系统、输入结构、输出结构、收集极和冷阴极电子枪；高频互作用系统包括壳体和周期慢波结构；壳体的一端与冷阴极电子枪密封连接，另一端与收集极密封连接；输入结构以贯穿壳体方式与壳体密封连接，输入结构设置在壳体上靠近冷阴极电子枪的一端；输出结构以贯穿壳体方式与壳体密封连接，输出结构设置在壳体上靠近收集极的一端。通过使用冷阴极电子枪作为电子源，配合周期慢波结构，利用高频场对电子注进行密度调制，调制后的电子注进入高频互作用系统与高频电磁场发生互作用，能量交换，实现信号的放大输出，从而极大的减少了周期结构的周期数，减少了电真空放大器件的体积和器件加工难度。

技术领域

本发明属于微波、毫米波、亚毫米波、太赫兹频段的电真空器件技术领域，涉及一种放大器，具体地说是涉及一种冷阴极紧凑型放大器。

背景技术

微波、毫米波、亚毫米波、太赫兹电真空器件作为雷达、电子对抗、空间通讯等军事电子系统不可缺少的核心器件，一直受到广泛重视。

传统的真空器件一般采用热阴极，其缺点是体积大、工作效率低、反应速度慢、易损坏。

固态半导体辐射源器件相比热阴极电真空辐射源具有体积小，可集成，响应速度快等优点，但是其具有：抗干扰、耐辐射能力弱，功率低等缺点，特别是在太空环境下，固态辐射源器件可靠性很难得到保证。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种冷阴极紧凑型放大器。

本发明的一种冷阴极紧凑型放大器的具体技术方案如下：

一种冷阴极紧凑型放大器，其包括高频互作用系统、输入结构、输出结构、收集极和冷阴极电子枪；所述高频互作用系统包括壳体和设置于所述壳体内的周期慢波结构；所述壳体的一端与所述冷阴极电子枪密封连接，使所述冷阴极电子枪直接集成于所述高频互作用系统中，所述壳体的另一端与所述收集极密封连接；所述输入结构以贯穿所述壳体方式与所述壳体密封连接，并且所述输入结构设置在所述壳体上靠近所述冷阴极电子枪的一端；所述输出结构以贯穿所述壳体方式与所述壳体密封连接，并且所述输出结构设置在所述壳体上靠近所述收集极的一端。

通过使用微波调制冷阴极电子枪作为电子源，配合周期慢波结构，利用高频场对电子注进行密度调制，调制后的电子注进入高频互作用系统与高频电磁场发生互作用，能量交换，实现信号的放大输出，从而极大的减少了周期结构的周期数，减少了电真空放大器件的体积和器件加工难度；并且通过将冷阴极电子枪直接集成到高频互作用系统中，可以极大地减少放大器的体积。

根据一个优选的实施方式，所述周期慢波结构包括多个膜片，多个所述膜片以上下交替的方式设置于所述壳体形成的腔体内，使在所述壳体形成的腔体内形成慢波传输通道；在每个所述膜片上均设置有漂移管，并且相邻所述漂移管之间间隔且同轴设置，使在所述壳体形成的腔体内形成电子注通道。

根据一个优选的实施方式，冷阴极电子枪包括电子枪底座、电子枪壳体、阴极板和冷阴极；所述电子枪壳体一端与所述电子枪底座密封连接，另一端与所述高频互作用系统中的壳体密封连接；所述阴极板一端与所述电子枪底座相连接，另一端设置所述冷阴极；所述冷阴极位于所述高频互作用系统中的壳体形成的腔体内，且对准所述电子注通道。

根据一个优选的实施方式，所述输入结构包括第一矩形波导和输入窗；所述第一矩形波导一端以贯穿所述壳体方式插入所述壳体内，并在与所述壳体接触处密封连接；所述输入窗与所述第一矩形波导的另一端密封连接；并且在所述第一矩形波导内设置有与所述壳体形成的腔体连通的输入腔。

根据一个优选的实施方式，所述输出结构包括第二矩形波导和输出窗；所述第二矩形波导一端以贯穿所述壳体方式插入所述壳体内，并在与所述壳体接触处密封连接；所述输出窗与所述第二矩形波导的另一端密封连接；并且在所述第二矩形波导内设置有与所述壳体形成的腔体连通的输出腔。