[发明专利]一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔

说明书

本发明涉及高功率微波技术领域同轴相对论速调管放大器的输入腔，具体涉及一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔，属于高功率微波技术领域，其包括外导体、第一内导体、第二内导体、注入圆波导、弯曲波导、输入腔间隙、左端漂移管、右端漂移管和支撑杆组成，整个结构关于中心轴线旋转对称。本发明提供的一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔，在保证输入腔高吸收率的基础上解决现有外馈入式输入腔分断导引磁场、大过模比情况下易激励非旋转对称模式两大难题，对类似的相对论速调管放大器所需的输入腔设计具有重要借鉴意义。

技术领域

本发明涉及高功率微波技术领域同轴相对论速调管放大器的输入腔，具体涉及一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔，属于高功率微波技术领域。

背景技术

高功率微波(High Power Microwave,HPM)通常是指功率大于100MW，频率处于1GHz～300GHz的电磁波。高功率微波技术是传统电真空器件向更高输出功率水平的拓展，其广泛应用于雷达、功率传送、等离子体加热、高能粒子加速、定向能等研究领域。高功率微波源是高功率微波系统的核心部件，其基于强流相对论电子束(Intense RelativisticElectron Beam,IREB)与高频结构的相互作用而产生高功率微波。

追求高功率水平的微波输出一直是高功率微波源的重要发展方向，随着高功率微波源技术的不断进步，目前单台高功率微波源的输出功率已到达10GW水平。然而，受到腔内强场击穿、空间电荷效应等物理机制以及材料水平、加工工艺等限制，单个高功率微波源的输出功率存在物理限制。为了使高功率微波系统的辐射功率水平获得进一步提升，高功率微波相干合成技术应运而生，其将多个微波源器件的输出微波进行功率合成，可以极大地提高现有HPM系统的微波输出能力，为达到较高的合成效率，相干功率合成对各微波源器件输出微波的锁频、锁相特性提出了很高的要求。在诸多微波源器件中，相对论速调管放大器(Relativistic Klystron Amplifier,RKA)具有输出微波频率稳定、相位可控等优点，是HPM相干合成的优选器件之一，因此受到广泛的关注和研究。

相对论速调管放大器(RKA)的典型结构一般包含三个谐振腔，即输入腔、群聚腔和提取腔。RKA的输出微波频率与相位受控于注入种子射频信号，通常，注入微波信号由大功率射频种子源产生，经矩形波导注入链路至RKA输入腔，在输入腔中建立起高频谐振场，进而对电子束进行初始调制。目前的同轴RKA普遍采用的是一种外馈入式的输入腔结构。