[发明专利]一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔

权利要求书

1.一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔，其特征在于：包括外导体(201)、第一内导体(202a)、第二内导体(202b)、注入圆波导(203)、弯曲波导(204)、输入腔间隙(205)、左端漂移管(206a)、右端漂移管(206b)和支撑杆(207)组成，整个结构关于中心轴线旋转对称；

所述外导体(201)由内半径为R₂、轴向长度为L₁和内半径为R₃、轴向长度为L₁₂的两个圆柱筒组成，满足R₂R₃，L₁的取值为60mm-90mm，L₁₂的取值为工作波长λ的3.8-4倍；第一内导体(202a)和第二内导体(202b)分别由一个实心异形圆柱体和一个空心异形圆柱筒组成，圆柱体和圆柱筒相互嵌套：第一内导体(202a)为一半径为R₄、轴向长度为L₂的实心圆柱体，满足R₄R₁，L₂的取值为工作波长λ的1.8-2.2倍，在其右侧挖出一个横截面为倒卧的“山”字结构，其中“山”字底下一横的轴向长度为L₃，“山”字边上两竖的轴向长度均为L₄，内半径为R₅，满足R₅R₄，L₃的取值为工作波长λ的0.5-0.8倍，L₄的取值为工作波长λ的0.8-1倍，“山”字中间一竖坐落在一个半径为R₆，轴向长度为L₅的平台上，满足R₆R₅，L₅的取值为工作波长λ的0.2-0.4倍，中间一竖的半径为R₇，轴向长度为L₆，满足R₇R₆，L₆的取值为工作波长λ的0.8-1.2倍；第二内导体(202b)为一外半径为R₄、内半径为R₈的空心圆柱筒，满足R₇R₈R₆，且0.05λR₈-R₇0.2λ，在圆柱筒的左侧外部挖出一个轴向长度为L₇，内半径为R₆，外半径为R₄的圆环，L₇的取值为工作波长λ的0.8-1倍，这样第二内导体(202b)左侧剩余的部分就伸入第一内导体(202a)右侧的异形空腔形成嵌套，两者之间的轴向距离为L₈，L₈的取值为工作波长λ的0.05-0.2倍，第一内导体(202a)与第二内导体(202b)之间的空腔形成弯曲波导(204)；注入圆波导(203)为第二内导体(202b)中半径为R₈的圆柱形空腔，用于传输TM₀₁模式的注入微波，注入圆波导(203)左端连接弯曲波导(204)；输入腔间隙(205)为外导体(201)上正对弯曲波导(204)输出口的轴向长度为L₉、外半径为R₉的圆环状凹槽，满足R₃R₉R₂，L₉的取值为工作波长λ的0.2-0.3倍；弯曲波导(204)用于进行注入微波的模式转换，在注入圆波导(203)中，注入微波为TM₀₁模式，进入弯曲波导(204)中转换为同轴TEM模式，再从弯曲波导(204)进入输入腔间隙(205)中转换为TM₀₁模式作为工作模式；左端漂移管(206a)和右端漂移管(206b)为外导体(201)与第一内导体(202a)和第二内导体(202b)之间的圆环形空腔，分别位于输入腔间隙(205)的左端和右端，左端漂移管(206a)的长度为L₃+L₄，右端漂移管(206b)的长度为L₁₀，L₁₀的取值为工作波长λ的1.8-2.2倍，右端漂移管(206b)连接相对论速调管放大器的群聚腔；左端漂移管(206a)和右端漂移管(206b)用于将电子束的速度调制转化为密度调制以及对器件工作模式截止，防止微波泄露到其他腔体之中；为保证一定的功率容量和对工作模式的截止，左端漂移管(206a)和右端漂移管(206b)应有一定的宽度，即满足0.4λR₃-R₄0.5λ；支撑杆(207)有两排，用于支撑第一内导体(202a)，两排支撑杆的距离为L₁₁，L₁₁的取值为工作波长λ的0.2-0.3倍；第二内导体(202b)由位于相对论速调管放大器微波输出波导位置的支撑杆进行支撑。