[发明专利]基于三维金属栅的过模双频段扩展互作用振荡器有效
申请号: | 202010849760.5 | 申请日: | 2020-08-21 |
公开(公告)号: | CN111916323B | 公开(公告)日: | 2022-10-11 |
发明(设计)人: | 段兆云;王新;罗恒宇;吕志方;张宣铭;江胜坤;王战亮;巩华荣;宫玉彬 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | H01J23/20 | 分类号: | H01J23/20;H01J25/02 |
代理公司: | 电子科技大学专利中心 51203 | 代理人: | 吴姗霖 |
地址: | 611731 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 三维 金属 双频 扩展 作用 振荡器 | ||
1.一种基于三维金属栅的过模双频段扩展互作用振荡器,包括矩形谐振腔、电子注通道、三维金属栅和输出装置,其特征在于,所述矩形谐振腔内部设置三维金属栅,所述三维金属栅为金属栅沿z方向周期平行排列形成的三维立体光栅,所述三维金属栅在垂直z方向的平面上由m×k个方形网格构成,每个方形网格的边长为a0,网格自身的宽度和厚度均为d,其中,d0.2a0;所述电子注通道穿过三维金属栅,用于传输电子注;所述输出装置设置于矩形谐振腔与z方向平行的侧面中心处,用于输出电子注与三维金属栅进行互作用后产生的电磁波信号;定义电子注的传输方向为z方向;所述金属栅沿z方向周期平行排列的周期数为n,其中,n3、m≥3、k≥3且nm、nk;所述过模双频段扩展互作用振荡器的横向尺寸超过2倍的工作波长。
2.如权利要求1所述的过模双频段扩展互作用振荡器,其特征在于,所述三维金属栅在yoz平面为线状、云梯状或网格状;所述三维金属栅在yoz平面为线状,即金属栅相互平行且等间距设置,间距的周期为p;所述三维金属栅在yoz平面为云梯状,即金属栅在z方向有宽度,形成网格,相邻网格之间相互平行且等间距,网格宽度和间距均为周期p;所述三维金属栅在yoz平面为网格状,即金属栅在z方向有宽度,形成平面网格,且相邻网格之间相互连接,网格宽度为p,其中,pa0。
3.如权利要求1所述的过模双频段扩展互作用振荡器,其特征在于,所述电子注由电子枪产生,从矩形谐振腔一端进入,单个电子注或多个电子注经电子注通道穿过三维金属栅后,从矩形谐振腔的另一端穿出进入收集极。
4.如权利要求1所述的过模双频段扩展互作用振荡器,其特征在于,所述电子注通道为圆形电子注通道,且每个电子注的直径均小于三维金属栅的晶格长度a0。
5.如权利要求1所述的过模双频段扩展互作用振荡器,其特征在于,所述的输出装置包括矩形谐振腔上的渐变耦合口以及与渐变耦合口连接的标准矩形波导,所述的渐变耦合口沿着电子注传播方向的长度为周期p的整数倍。
6.如权利要求1所述的过模双频段扩展互作用振荡器,其特征在于,所述的输出装置为一个,或两个对称设置,或在高功率条件下采用四个耦合端口对称设置。
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