CN104241799A - 一种用于真空电子器件的双端输入或输出谐振器 - Google Patents

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王战亮
许雄
赵欲聪
宫玉彬
魏彦玉
冯进军
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Abstract

该发明一种用于真空电子器件的双端输入或输出谐振器，属于真空电子技术领域，涉及行波管、返波管、速调管、自由电子激光、奥罗管等真空电子器件。该谐振器包括并列设置的N个谐振腔，N为正整数，每个谐振腔的一端通过各自的耦合孔与同一波导连接，每个谐振腔的另一端通过各自的耦合孔与另一波导连接。双端输入/输出结构作为输入元件时，两端同相输入电磁波，双端输入/输出结构作为输出元件时，谐振腔内激励起来的电磁波，透过耦合孔从两端同相输出。无论是作为输入结构，还是输出结构，双端结构对带状电子注的两端同时调制，这就使得电子注速度无论是提高还是下降都很均匀，提高了输入/输出结构的效率。

Description

一种用于真空电子器件的双端输入或输出谐振器
技术领域
本发明属于真空电子技术领域，涉及行波管、返波管、速调管、自由电子激光、奥罗管等真空电子器件。
背景技术
随着科技的进步，对真空电子器件的需求趋向于更高的功率和频率，因此能够产生大功率，高频率输出的带状电子注真空电子器件成为了国内外的研究热点。然而，带状电子注行波管、返波管、速调管、自由电子激光、奥罗管等应用带状电子注的真空电子器件都面临大功率输出困难的问题。现有的谐振腔输入结构采用单个端口输入，输入效率低，而且影响后续电子注的形态，使得电子注流入收集极时难于降压收集。对于宽度较宽的电子注，单个输入端口的谐振腔不能满足整个宽度上信号的放大。
发明内容
为了提高带状电子注真空电子器件输出功率，针对背景技术的不足本发明提出应用于带状电子注真空电子器件的双端输入谐振器。
本发明所采用的技术方案是一种用于真空电子器件的双端输入或输出谐振器；该谐振器包括谐振腔和分别设置与谐振腔两端的波导输入端，谐振腔和输入端之间通过耦合孔连接，该谐振器的谐振器位于电子束通道上。该谐振器作为输入结构时，在波导两端输入电磁波，电磁波通过耦合孔进入谐振腔，在谐振腔内激励某模式电磁场，该电磁场具有沿电子注传输方向的电场，当谐振腔中电子注通过时，该激励起来的电场，则会调制带状电子注的速度，从而使得电子注在接下来的运行中发生群聚；该谐振器作为输出结构时，群聚好的电子注通过谐振腔时，会在谐振腔内激励某模式电磁场，通过设计的耦合孔能够通过特定频率的电磁波，故而该电磁波将沿输出波导同相输出，从而实现发明目的。因而本发明一种用于真空电子器件的双端输入或输出谐振器，包括谐振腔和波导输入或输出端，其特征在于谐振腔两端分别设置一波导，波导通过耦合孔与谐振腔连接。
一种用于真空电子器件的双端输入或输出谐振器，包括并列设置的多个谐振腔，每个谐振腔的一端通过各自的耦合孔分别与同一波导连接，每个谐振腔的另一端通过各自的耦合孔分别与另一波导连接。
所述谐振腔为长方体形、圆柱形、球形、椭球形。
所述耦合孔为矩形、圆柱形、球形、椭球形。
优点：双端输入/输出结构作为输入元件时，两端同相输入电磁波。双端输入/输出结构作为输出元件时，谐振腔内激励起来的电磁波，透过耦合孔从两端同相输出。无论是作为输入结构，还是输出结构，双端输入/输出结构对带状电子注的两端同时调制，这就使得电子注速度无论是提高还是下降都很均匀。而单端输入/输出结构对带状电子注进行调制时，带状电子注靠近输入/输出结构位置的电子速度进行了调制，不靠近输入/输出结构的电子速度没有调制，使得电子注速度调制不均匀，发生了电子注速度偏斜，影响了真空器件的正常工作。
其次，双端输入/输出结构调制电子注时，比较均匀，这提高了输入/输出结构的效率。而单端输入/输出结构，使电子注调制不均匀，降低了输入/输出的效率，并且发生了电子注速度偏斜，降低了电子注和高频结构互作用的效率。
最后，电磁波从双端输入/输出结构直接同相输入/输出，可以直接采用Y分支波导或微带线进行功率合成和分割，容易实现。
附图说明
图1是双端输入/输出结构示意图，
图2是三腔谐振双端输出结构示意图。
图中：1.电子注通道，2.波导，3.谐振腔。
具体实施方式
图1为双端输入/输出结构图，Ⅰ为电子注通道。Ⅱ为谐振腔。Ⅲ为耦合孔。谐振腔的宽度、长度、高度、结构和数量可以根据实际情况进行调整。
实施例1：如图1，采用单个矩形谐振腔(宽20mm，厚1.5mm，长1mm)，谐振腔两端有耦合孔(宽0.8mm，高0.5mm，)，电子注通过谐振腔时，两端输入微波激励谐振腔内产生电磁波，调制电子注。
实施例2：如图2，采用三个哑铃状谐振腔(宽35mm，高2mm，长1.64mm，间距5mm)，每个谐振腔两端都接有耦合孔(宽1.2mm，高1.6mm，)，被调制的电子注通过谐振腔时，从两端输出微波。

Claims (3)

1.一种用于真空电子器件的双端输入或输出谐振器，包括并列设置的N个谐振腔，N为正整数，每个谐振腔的一端通过各自的耦合孔与同一波导连接，每个谐振腔的另一端通过各自的耦合孔与另一波导连接。
2.如权利要求1所述的一种用于真空电子器件的双端输入或输出谐振器，其特征在于所述谐振腔为长方体形、圆柱形、球形、椭球形。
3.如权利要求1所述的一种用于真空电子器件的双端输入或输出谐振器，其特征在于所述耦合孔为矩形、圆柱形、球形、椭球形。
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