[发明专利]一种内同轴注入大过模比同轴相对论速调管放大器

摘要

本发明提供了一种内同轴注入大过模同轴相对论速调管放大器，该方案包括有同轴内导体、同轴外导体、输出耦合器、输出波导、输出波导模式变换器、收集极、输入波导模式变换器、矩形输入波导、内部同轴输入波导和径向线波导耦合器。该方案中输入腔的耦合系统采用了内同轴波导耦合系统，激励段模式角向理想均匀分布，所以在输入腔内可以激励角向均匀的TM₀₁模式，抑制非对称模式的激励，从而保证器件运行时不会出现非对称模式自激振荡。具有输入腔角向模式激励均匀，空间电荷效应弱，功率容量高，高增益，束波转换效率高，长脉冲运行的特点，可以实现高功率毫米波的高增益稳定放大辐射。

主权项

1.一种内同轴注入大过模比同轴相对论速调管放大器，其特征是：包括有同轴内导体、同轴外导体、输出耦合器、输出波导、输出波导模式变换器、收集极、输入波导模式变换器、矩形输入波导、内部同轴输入波导和径向线波导耦合器；所述同轴内、外导体之间的侧壁上刻有环形槽，依次形成输入腔、第一中间腔、第二中间腔、输出腔；所述同轴内、外导体之间形成电子束传输通道；所述输出腔的末端设置有收集极；所述输出腔的下游连接有输出耦合器；所述输出耦合器下游设置有输出波导模式变换器；所述矩形输入波导从同轴外导体外部穿过输出波导模式变换器后伸入同轴内导体中；所述同轴内导体内部设置有内部同轴输入波导；所述内部同轴输入波导的末端设置有输入波导模式变换器；所述内部同轴输入波导位于输入腔的一端设置有径向线波导耦合系统；所述输出波导模式变换器对同轴内、外导体起到支撑作用；所述矩形输入波导与输入波导模式变换器连接；所述输出波导模式变换器可以将同轴TEM模式变换到扇形TE模式，并传输一段距离后再将扇形TE模式变换到同轴TEM模式；所述扇形TE模式传输段具有无微波区域；所述矩形输入波导穿过无微波区域伸入至同轴内导体内部；所述输入波导模式变换器能够将矩形波导TE₁₀模式转变为同轴波导TEM模式，并将同轴TEM波经过内部同轴输入波导传输到径向线波导耦合器，在输入腔激励起角向均匀的工作模式。