[实用新型]一种凹槽型上下镜像对称的金属曲形线周期慢波结构

说明书

本发明公开了一种凹槽型上下镜像对称的金属曲形线周期慢波结构，采用了平面周期慢波结构，通过设置上下排列的金属曲形线和矩形凹槽，实现了带状电子注更高效率地与电磁波互作用，产生更大微波功率；具体地讲，电磁波沿金属曲形线传播，当带状电子注受电磁波调制，将发生换能互作用，放大电磁波信号，从而避免了高能电子注轰击金属线等问题，且结构简单、体积小，易于加工制造。

技术领域

本实用新型属于真空电子器件技术领域，更为具体地讲，涉及一种凹槽型上下镜像对称的金属曲形线周期慢波结构。

背景技术

在微波功率源领域，电真空器件是一类重要的信号发生放大器，应用最广泛的为采用周期慢波结构的行波管。其基本原理为，利用真空中的高能电子注，与行波管内部的周期慢波结构中的慢电磁波同步互作用，电子注失去能量，电磁波得到能量，从而放大了电磁波信号。因此，周期慢波结构是微波功率源的核心。

传统的周期慢波结构主要有螺旋线、耦合腔等。但其尺寸相对较大，且工作频率较低，不能满足未来高速通信和雷达等对大功率电磁波源小型化的要求。因此，近几年，一类称之为金属线的平面慢波结构逐渐引起了学术界的关注。其主要结构特点为，把传统的三维螺旋金属线进行二维化处理，使之在纵向上厚度可忽略，成为平面结构，同时在底部进行介质支撑。因此，可采用扁平的大宽高比带状注进行注-波互作用。

然而，传统的平面金属曲折线周期慢波结构依然存在较多缺陷。一是，带状电子注为了获得更大的耦合阻抗与互作用效率，需要离金属线较近，因此这就导致电子极易轰击到金属线，导致器件损毁。二是，传统的单排金属线，电场主要分布在线与线之间，耦合阻抗较低，较难产生大功率的微波信号。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种凹槽型上下镜像对称的金属曲形线周期慢波结构，在两排金属线之间制作出凹槽形成专用的电子注通道，以克服传统平面带状线结构的电子注容易轰击金属线等弊端。

为实现上述发明目的，本发明一种凹槽型上下镜像对称的金属曲形线周期慢波结构，其特征在于，包括：上金属线、下金属线、介质杆、电子注通道、过渡段结构、阴极发射体、外壳；

所述上金属线和下金属线为上下镜像对称的周期重复结构的金属曲形线，在上金属线和下金属线的中部位置，分别纵向开凹槽，凹槽的厚度为金属线厚度的一半，凹槽的长度为整个周期慢波结构的长度；当上、下两排金属线对称放置后，两排金属线之间凹槽位置形成电子注通道，以供带状电子注通过；

所述上金属线和下金属线分别各由两根介质杆支撑在金属线的两侧，介质杆的另一侧固定在慢波结构的外壳上；

所述上金属线和下金属线的末端分别直线延伸，形成金属线的过渡段结构，用于与外部的同轴转波导输能装置相连接；

所述阴极发射体位于电子注通道的一侧，用来发射带状电子注；

所述外壳将整个慢波结构包裹在内部，用于电磁屏蔽。

本实用新型的发明目的是这样实现的：

本发明一种凹槽型上下镜像对称的金属曲形线周期慢波结构，采用了平面周期慢波结构，通过设置上下排列的金属曲形线和矩形凹槽，实现了带状电子注更高效率地与电磁波互作用，产生更大微波功率；具体地讲，电磁波沿金属曲形线传播，当带状电子注受电磁波调制，将发生换能互作用，放大电磁波信号，从而避免了高能电子注轰击金属线等问题，且结构简单、体积小，易于加工制造。

附图说明

图1是一种凹槽型上下镜像对称的金属曲形线周期慢波结构示意图；

图2是一种凹槽型上下镜像对称的金属曲形线周期慢波结构的剖面图；

图3是一种凹槽型上下镜像对称的金属曲形线周期慢波结构的尺寸示意图。

具体实施方式