[发明专利]一种修正角度对数曲折波导慢波装置

说明书

本发明公开了一种修正角度对数曲折波导慢波装置，包括：沿修正角度对数曲折线折叠的曲折波导及圆柱形的电子注通道；慢波装置由于修正角度对数曲折线这种特殊的曲折路径，使得工作频段内的前向电磁波可以电子注达成同步条件，而其他电磁波不能与电子注达成同步条件，从而实现了在保证行波管正常工作的同时抑制振荡的目的；此外，该慢波装置摒弃了传统行波管中的集中式衰减器，可以避免原来的衰减器位置的阻抗不匹配所带来的反射，因此还具有提升行波管慢波结构传输特性的优点。

技术领域

本发明属于微波功率放大器技术领域，更为具体地讲，涉及一种修正角度对数曲折波导慢波装置。

背景技术

行波管是一种微波功率放大器，具有高增益、大带宽、高效率、高功率和高可靠性等特点，在雷达、卫星、电子对抗等众多领域具有非常广泛的应用。

现有的行波管通常为两段式设计，即采用衰减器将慢波结构从中间截断。这是因为现有的行波管在工作过程中都会或多多少地激励起一些振荡信号，如果振荡信号过强，则会影响行波管的正常工作，单段行波管的增益越高，则振荡越强。一般来说，为了实现行波管的稳定工作，单段行波管的增益一般为20dB左右。为了抑制这些振荡信号，提高行波管的增益，本行业的技术人员采用的技术方案为，采用衰减器将行波管截为两段，切断振荡信号的能量反馈回路，以达到抑制振荡的目的。但是，衰减器的引入给行波管也引入了一些问题。其一，衰减器的引入使慢波结构在结构上变得更加复杂，增加慢波结构的加工和装配难度，尤其是在高频率行波管中，加工和装配难度急剧增加；其二，衰减器的引入会导致衰减器附近区域的阻抗匹配条件变差，使得传输特性变差。另外，由于衰减器带来的结构复杂性，通常一只行波管也仅能分成两段，现有的双段行波管增益一般也仅为40dB左右。

总的来说，现有的采用衰减器抑制振荡的这种方法虽然可以提高行波管的增益，但是限制也十分明显，极大地约束了现有行波管的增益，只有提高行波管的单段增益才能进一步提高行波管的整体增益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种修正角度对数曲折波导慢波装置，通过慢波装置中的色散特性，破坏返波与电子注的同步条件，保证工作频段内的行波区能与电子注同步，从而实现抑制振荡，提高单段行波管的增益。

为实现上述发明目的，本发明一种修正角度对数曲折波导慢波装置，其特征在于，包括：沿修正角度对数曲折线折叠的曲折波导及圆柱形的电子注通道；

所述的曲折波导由一段普通的矩形波导沿着一条修正角度对数曲折线折叠而形成，包含一个输入端口和输出端口，分别作为慢波装置的输入端口和输出端口；

其中，修正角度对数曲折线是将普通对数曲折线沿某一角度进行截取，然后交错连接截取到的部分形成非周期的对数曲折线，最后再对数曲折线的径向坐标上附加一个修正值，得到修正角度对数曲折线；

所述的圆柱形电子注通道贯穿整个曲折波导，且圆柱的轴线位于修正角度对数曲折线的角度平分线上；

装置运行时，电磁波由输入端口输入至曲折波导，当电子注注入至圆柱形的电子注通道时，通过修正角度对数曲折线的曲折路径，改变了慢波装置中的色散特性，使得工作频段内的前向电磁波可以与电子注达成同步，而其他电磁波不能与电子注达成同步，这样便破坏了返波与电子注的同步条件，保证工作频段内的行波区能与电子注同步，从而实现抑制振荡，提高单段行波管的增益。

本发明的发明目的是这样实现的：

本发明一种修正角度对数曲折波导慢波装置，包括：沿修正角度对数曲折线折叠的曲折波导及圆柱形的电子注通道；慢波装置由于修正角度对数曲折线这种特殊的曲折路径，使得工作频段内的前向电磁波可以电子注达成同步条件，而其他电磁波不能与电子注达成同步条件，从而实现了在保证行波管正常工作的同时抑制振荡的目的；此外，该慢波装置摒弃了传统行波管中的集中式衰减器，可以避免原来的衰减器位置的阻抗不匹配所带来的反射，因此还具有提升行波管慢波结构传输特性的优点。

附图说明