[发明专利]一种用于行波管的同轴输能结构及行波管

说明书

本发明公开一种用于行波管的同轴输能结构和行波管，该同轴输能窗结构包括：同轴输能窗，所述同轴输能窗包括针状的内导体和具有外螺纹的外导体，以及设置在所述外导体内用于固定所述内导体的支撑介质；金属管，所述金属管可拆卸的插接于所述内导体的端部；以及内导体外环，所述内导体外环套接于所述外导体的内侧，且所述金属管与所述内导体之间具有间隙；其中，所述外导体的外径和所述金属管的内径分别与标准阳头射频同轴连接器对应。本发明能够实现同轴输能窗与标准阳头射频连接器直接连接，从而去除了原有的外转接器，进而减小了同轴输能窗的尺寸，也就减小了行波管的宽度尺寸。

技术领域

本发明涉及微波真空电子器件领域，特别涉及到一种螺旋线小型化行波管的同轴输能结构。

背景技术

行波管是一种微波真空电子器件，可以放大不同频段的信号，具有大功率、宽频带、高增益、高效率的特点，在电子对抗、雷达和卫星通信等领域得到了广泛的应用。行波管主要由五部分组成，分别是电子枪、聚焦磁系统、慢波结构、输入输出耦合器装置和收集极。其工作原理为电子枪产生一个具有所需尺寸和电流的电子束，电子束从电子枪出来后要穿过细长的慢波结构，高频信号经输入耦合器装置进入行波管内形成沿慢波结构传输的行波。慢波结构的任务是使电磁波的相速降到和电子的运动速度基本相同，以使电子束和电磁波相互作用交换能量。由于磁场的聚焦作用，电子束在慢波结构内沿慢波结构的轴向前进，电子前进的过程伴随着与电磁波的互作用，电子的动能转化为电磁波的能量，从而实现了对输入高频信号的能量放大。高频信号通过输出耦合器装置输出，交出大部分能量的电子最终打到收集极上转化成热能。

与固态微波放大器相比，传统行波管虽然可以提供足够大的输出功率，但其需要加很高的工作电压，所以在实际工作中，并不太方便用户的加电使用。此外，行波管的尺寸和重量太大，结构也比较复杂，所以加工、维修比较困难。因此面对固态微波放大器的挑战，越来越需要研制出实用的低电压、高可靠性的小型化行波管。微波功率模块(MPM)采用固态放大器作激励级，行波管作为输出级，将固态放大器与行波管集成起来，兼具了固态器件和电真空器件的优点，已被广泛应用在电子武器装备系统及卫星通信等各个军事、民用领域。MPM的发展也要求行波管越来越小型化。将行波管进行小型化设计，可以扩展行波管的应用范围。

行波管的小型化可以通过分别小型化其长度(L)、厚度(H)和宽度(W)来实现。例如，长度可以通过缩短慢波结构满足，厚度可以通过减小其电子枪、高频段和收集极的径向尺寸而满足；相比较而言，对行波管的宽度进行小型化比较困难。合理地小型化行波管宽度对于充分利用MPM内部空间，提高MPM的集成度很有必要。行波管的输入、输出耦合器装置也即输能结构在决定行波管的宽度上起了重要作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型化的行波管，该行波管的输能结构中的输入同轴耦合器具有较低的高度，从而达到缩小行波管横向尺寸的目的。

根据本发明的一个方面，提供了一种同轴输能窗结构，包括：同轴输能窗，所述同轴输能窗包括针状的内导体和具有外螺纹的外导体，以及设置在所述外导体内用于固定所述内导体的支撑介质；

金属管，所述金属管可拆卸的插接于所述内导体的端部；以及

内导体外环，所述内导体外环套接于所述外导体的内侧，且所述金属管与所述内导体之间具有间隙；

其中，所述外导体的外径和所述金属管的内径分别与标准阳头射频同轴连接器对应。

优选地，所述外导体设置为圆筒型，所述内导体外环的底面与所述外导体的底面抵接。

优选地，所述内导体外环与所述外导体之间为过盈配合。

优选地，所述金属管与所述内导体之间为过盈配合。

优选地，所述金属管的材质为镍。

优选地，所述外导体包括同轴设置的上部和下部，所述内导体的端部和内导体外环位于所述上部内。