CN105551918A - 一种l波段可调谐无磁场高功率微波器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种L波段可调谐无磁场高功率微波器件，该器件由材料为无磁不锈钢的圆波导套筒、同轴主慢波结构、慢波结构周期均匀调节机构、径向发射阴极及阴极负载组成；其中圆波导套筒内部设有卡槽，卡槽与圆波导套筒轴线平行，同轴主慢波结构通过卡槽固定，使得同轴主慢波结构不能在圆波导套筒内转动，但可以沿圆波导套筒轴线平行左右滑行，通过调节机构调整同轴主慢波结构周期长度，可以实现一种L波段无磁场高功率微波器件输出的微波频率在线可调，单一微波器件可依次实现频率为1.47GHz至1.63GHz之间的高功率微波输出。
Description
技术领域
本发明涉及高功率微波器件技术领域，具体涉及一种L波段可调谐无磁场高功率微波器件。
背景技术
高功率微波(HPM)一般是指峰值功率在100MW以上、工作频率为1～300GHz范围内的电磁波。高功率微波技术和微波器件的研究与发展已有30多年的历史，近几年来，随着脉冲功率技术和等离子体物理的不断发展，高功率微波技术发展迅速，尤其是在高功率微波源的研制方面取得了极大的进展。到目前为止，其功率水平相比普通微波源已提高了几个量级，在电子对抗、雷达、微波离子加速器、微波加热等军用、民用和科学领域得到广泛的应用，从而也使高功率微波成为一门新技术，它借助于现代强相对论电子束技术的巨大功率和能量储备能力正向着更短波长和超高功率的方向发展。高功率微波器件的进一步实用化是小型化及应对多重效应目标。因此摆脱高功率微波器件的引导磁场系统以及器件可调谐是高功率微波器件应用发展的主要方向。
磁绝缘线振荡器为同轴正交场器件，可以依靠自身强流电子束产生的磁场产生磁绝缘效应，在磁绝缘磁场引导下强流电子束与慢波结构互作用下产生高功率微波。磁绝缘线振荡器工作原理为器件左端接高压脉冲源，在强电场的作用下，电子以爆炸发射的方式从阴极的侧面径向。打到阴极负载上的电子通过支撑杆(连接阴极负载与圆波导套筒的金属杆)流向阳极，形成磁绝缘电流。该电流产生一个与径向电场正交的角向磁场。慢波结构区的电子在正交的电磁场作用下沿轴向漂移。电子束发射区径向对应的阳极结构为同轴盘荷加载慢波结构，当电子束速度与慢波结构中最低本征模TM01模相速度接近时形成束波谐振，电子的势能转换为场的能量，形成了强烈的轮辐，产生高功率微波。
磁绝缘线振荡器中，输出高功率微波频率与慢波结构周期长度有很强的关联度，通过改变慢波结构周期长度可以调节微波输出频率。磁绝缘线振荡器中的慢波结构由带有中心孔的盘荷波导组成。本发明的优点在于：利用带有中心孔盘荷波导周期均匀可调发明技术，可以实现一种L波段磁绝缘线振荡器频率在线、远程可调，单一磁绝缘线振荡器可依次实现不同频率的高功率微波输出。
发明内容
作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，通过对磁绝缘线振荡器中慢波结构周期的均匀调节，可以实现一种L波段无磁场高功率微波器件微波频率的调节，实现不同频率的高功率微波输出。基于这种发现，完成了本发明。
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种L波段可调谐无磁场高功率微波器件，包括：
圆波导套筒，其内表面设置有与圆波导套筒轴线平行的卡槽；
同轴主慢波结构，其为多个具有中心孔的盘荷波导盘片，其包括从左到右依次设置在所述圆波导套筒内的微波厄流叶片、束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ和提取叶片；所述同轴主慢波结构与所述圆波导套筒同轴设置；所述同轴主慢波结构上均设置有与所述卡槽相匹配的卡扣；所述微波厄流叶片和提取叶片分别与所述圆波导套筒固定连接；
调节机构，其设置在圆波导套筒内；所述调节机构为一螺杆，所述螺杆的一端通过第一轴承与所述圆波导套筒连接；所述螺杆的另一端通过第二轴承与所述提取叶片连接；所述束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ分别与所述螺杆螺纹连接；
径向发射阴极，其中心对称轴线与圆波导套筒的中心轴线重合，并位于所述多个具有中心孔的盘荷波导盘片的中心孔内；
阴极负载，其中心对称轴线与圆波导套筒的中心轴线重合并位于其右端。
优选的是，所述阴极的发射材料为平绒，发射电流强度为40kA，阴极发射直径为130mm，长度为175mm。
优选的是，所述阴极负载的内外直径分别为160mm和176mm；所述阴极端面与阴极负载内部端面之间的距离为24mm。
优选的是，所述提取叶片的内外直径分别为220mm和275mm，厚度为5mm；所述微波厄流片的内外直径分别为184mm和275mm，厚度为5mm；所述束波互作用叶片Ⅰ与束波互作用叶片Ⅱ的内外直径分别为184mm和275mm，厚度为5mm；所述束波互作用叶片Ⅲ与束波互作用叶片Ⅳ的内外直径分别为200mm和275mm，厚度为5mm。
优选的是，所述微波厄流叶片与提取叶片之间的距离为183mm；所述提取叶片的端面与阴极负载的端面之间的距离为36mm。
优选的是，所述螺杆由螺杆Ⅰ、螺杆Ⅱ、螺杆Ⅲ和螺杆Ⅳ连接组成；所述束波互作用叶片Ⅰ与螺杆Ⅰ螺纹连接，其连接方式是通过在束波互作用叶片Ⅰ上设置螺纹孔Ⅰ，而在螺杆Ⅰ上设置有与螺纹孔Ⅰ相配合的螺纹Ⅰ而实现的；所述束波互作用叶片Ⅱ与螺杆Ⅱ螺纹连接，其连接方式是通过在束波互作用叶片Ⅱ上设置螺纹孔Ⅱ，而在螺杆Ⅱ上设置有与螺纹孔Ⅱ相配合的螺纹Ⅱ而实现的；所述束波互作用叶片Ⅲ与螺杆Ⅲ螺纹连接，其连接方式是通过在束波互作用叶片Ⅲ上设置螺纹孔Ⅲ，而在螺杆Ⅲ上设置有与螺纹孔Ⅲ相配合的螺纹Ⅲ而实现的；所述束波互作用叶片Ⅳ与螺杆Ⅳ的螺纹连接是通过在束波互作用叶片Ⅳ上设置螺纹孔Ⅳ，而在螺杆Ⅳ上设置有与螺纹孔Ⅳ相配合的螺纹Ⅳ而实现的；所述螺纹孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ、螺纹孔Ⅲ、螺纹孔Ⅳ的螺纹距成第一等差数列排列，所述螺纹孔Ⅳ的螺纹距为第一等差数列的公差；所述带有螺纹Ⅰ的螺杆Ⅰ、带有螺纹Ⅱ的螺杆Ⅱ、带有螺纹Ⅲ的螺杆Ⅲ、带有螺纹Ⅳ的螺杆Ⅳ的长度构成第二等差数列；所述螺纹Ⅰ、螺纹Ⅱ、螺纹Ⅲ、螺纹Ⅳ的螺纹距构成第三等差数列排列；所述带有螺纹Ⅳ的螺杆Ⅳ的长度和螺纹距分别为第二等差数列和第三等差数列的公差。
优选的是，所述螺纹孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ、螺纹孔Ⅲ、螺纹孔Ⅳ的螺纹距分别为2mm、1.5mm、1mm、0.5mm；所述带有螺纹Ⅰ的螺杆Ⅰ、带有螺纹Ⅱ的螺杆Ⅱ、带有螺纹Ⅲ的螺杆Ⅲ、带有螺纹Ⅳ的螺杆Ⅳ的长度分别为64mm、48mm、32mm、16mm，螺纹距分别为2mm、1.5mm、1mm、0.5mm；所述束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ、提取叶片组成4个均匀周期的慢波结构，通过转动螺杆，带动所述束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ沿着圆波导套筒内做轴线运动，运动距离成第四等差数列，使慢波结构的周期长度在27～43mm之间均匀调节；所述第四等差数列的公差为束波互作用叶片Ⅳ的运动距离。
优选的是，通过所述螺杆的转动，将慢波结构的周期长度调节至27～43mm之间，并在所述阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出的高功率微波频率为1.47～1.63GHz。
优选的是，所述螺杆位于所述圆波导套筒的外部连接有旋转柄。
本发明至少包括以下有益效果：利用螺杆对磁绝缘线振荡器(微波器件)中慢波结构周期的均匀调节，可以实现一种L波段无磁场高功率微波器件输出微波频率在线可调，单一磁绝缘线振荡器可依次实现频率为1.47GHz至1.63GHz之间的高功率微波输出。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明：
图1为本发明L波段可调谐无磁场高功率微波器件的正面剖视图；
图2为本发明带有调节机构的L波段可调谐无磁场高功率微波器件的正面剖视图；
图3为本发明L波段可调谐无磁场高功率微波器件的调节机构的正视图；
图4为本发明束波互作用叶片Ⅰ与圆波导套筒的连接结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1～4示出了本发明的一种L波段可调谐无磁场高功率微波器件，包括：圆波导套筒1，其材料为无磁不锈钢，其内表面设置有与圆波导套筒1轴线平行的卡槽11；
同轴主慢波结构，其为多个具有中心孔的盘荷波导盘片，其包括从左到右依次设置在所述圆波导套筒1内的微波厄流叶片2、束波互作用叶片Ⅰ3、束波互作用叶片Ⅱ4、束波互作用叶片Ⅲ5、束波互作用叶片Ⅳ6和提取叶片7；所述同轴主慢波结构与所述圆波导套筒同轴设置；所述同轴主慢波结构上均设置有与所述卡槽相匹配的卡扣12；所述微波厄流叶片2和提取叶片7分别与所述圆波导套筒1固定连接；
调节机构，其设置在圆波导套筒1内；所述调节机构为一螺杆10，所述螺杆10的一端通过第一轴承与所述圆波导套筒1的左端连接；所述螺杆10的另一端通过第二轴承与所述提取叶片7连接；所述束波互作用叶片Ⅰ3、束波互作用叶片Ⅱ4、束波互作用叶片Ⅲ5、束波互作用叶片Ⅳ6分别与所述螺杆10螺纹连接；
径向发射阴极8，其中心对称轴线与圆波导套筒1的中心轴线重合，并位于所述多个具有中心孔的盘荷波导盘片的中心孔内，即位于所述微波厄流叶片2、束波互作用叶片Ⅰ3、束波互作用叶片Ⅱ4、束波互作用叶片Ⅲ5、束波互作用叶片Ⅳ6和提取叶片7的中心孔内；
阴极负载9，其中心对称轴线与圆波导套筒1的中心轴线重合并位于其右端。
在这种技术方案中，第一轴承的外圈固定在所述圆波导套筒1上，第一轴承的内圈与所述螺杆10的一端固定连接；第二轴承的外圈固定在所述提取叶片7上，第二轴承的内圈与所述螺杆10的另一端固定连接，采用这种连接方式，可以使螺杆10的位置不会发生变化，不能够做轴向运动，只能做旋转运动，当转动螺杆10时，与螺杆10螺纹连接的束波互作用叶片Ⅰ3、束波互作用叶片Ⅱ4、束波互作用叶片Ⅲ5、束波互作用叶片Ⅳ6会沿着圆波导套筒1做轴向运动，以实现对束波互作用叶片位置的调节，为了防止在螺杆10转动过程中因为螺纹啮合力的不同，可能导致束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ会绕着螺杆转动，因此在圆波导套筒的内表面设置卡槽11，如图4所示，并在束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ的圆筒外表面上设置卡扣12，将卡扣12卡入卡槽11内，通过卡扣力的作用避免束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ螺杆转动。为了避免束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ的卡扣11在卡槽12内受力过大，因此，可以在圆波导套筒的内表面设置多个卡槽，并在束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ圆筒外表面设置同样数量的卡扣，当然卡槽需要均匀分布在圆波导套筒内表面，使得束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ上每一个卡扣受力均匀。为了保证束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ能沿着圆波导套筒内做轴线运动，因此对于卡槽的设计应该保证卡槽和圆波导套筒的轴线平行，且卡槽的长度和圆波导套的长度一致，这样束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ的卡扣都卡入卡槽内，当螺杆转动时，束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ上的卡扣就会在卡槽内跟随一起沿着轴线移动，以实现对所述束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ和提取叶片组成的4个均匀周期的慢波结构的调节。
在上述技术方案中，所述阴极的发射材料为平绒，发射电流强度为40kA，阴极发射直径为130mm，长度为G＝175mm。
在上述技术方案中所述阴极负载的内外直径分别为160mm和176mm；所述阴极端面与阴极负载内部端面之间的距离为F＝24mm。
在上述技术方案中，所述提取叶片7的内外直径分别为220mm和275mm，厚度为L＝5mm；所述微波厄流片的内外直径分别为184mm和275mm，厚度为L＝5mm；所述束波互作用叶片Ⅰ与束波互作用叶片Ⅱ的内外直径分别为184mm和275mm，厚度为L＝5mm；所述束波互作用叶片Ⅲ与束波互作用叶片Ⅳ的内外直径分别为200mm和275mm，厚度为L＝5mm。
在上述技术方案中，所述微波厄流叶片与提取叶片之间的距离为D＝183mm；所述提取叶片的端面与阴极负载的端面之间的距离为E＝36mm。
在上述技术方案中，如图3所示，所述螺杆10由螺杆Ⅰ101、螺杆Ⅱ102、螺杆Ⅲ103和螺杆Ⅳ104连接组成；所述束波互作用叶片Ⅰ3与螺杆Ⅰ101螺纹连接，其连接方式是通过在束波互作用叶片Ⅰ3上设置螺纹孔Ⅰ，而在螺杆Ⅰ上设置有与螺纹孔Ⅰ相配合的螺纹Ⅰ而实现的；所述束波互作用叶片Ⅱ4与螺杆Ⅱ102螺纹连接，其连接方式是通过在束波互作用叶片Ⅱ4上设置螺纹孔Ⅱ，而在螺杆Ⅱ102上设置有与螺纹孔Ⅱ相配合的螺纹Ⅱ而实现的；所述束波互作用叶片Ⅲ5与螺杆Ⅲ103螺纹连接，其连接方式是通过在束波互作用叶片Ⅲ上设置螺纹孔Ⅲ，而在螺杆Ⅲ103上设置有与螺纹孔Ⅲ相配合的螺纹Ⅲ而实现的；所述束波互作用叶片Ⅳ6与螺杆Ⅳ104的螺纹连接是通过在束波互作用叶片Ⅳ6上设置螺纹孔Ⅳ，而在螺杆Ⅳ104上设置有与螺纹孔Ⅳ相配合的螺纹Ⅳ而实现的；所述螺纹孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ、螺纹孔Ⅲ、螺纹孔Ⅳ的螺纹距成第一等差数列排列，所述螺纹孔Ⅳ的螺纹距为第一等差数列的公差；所述带有螺纹Ⅰ的螺杆Ⅰ101、带有螺纹Ⅱ的螺杆Ⅱ102、带有螺纹Ⅲ的螺杆Ⅲ103、带有螺纹Ⅳ的螺杆Ⅳ104的长度构成第二等差数列；所述螺纹Ⅰ、螺纹Ⅱ、螺纹Ⅲ、螺纹Ⅳ的螺纹距构成第三等差数列排列；所述带有螺纹Ⅳ的螺杆Ⅳ104的长度和螺纹距分别为第二等差数列和第三等差数列的公差；采用这种技术方案，螺杆10在旋转时，通过螺纹距呈等差数列排列的螺杆Ⅰ101、螺杆Ⅱ102、螺杆Ⅲ103和螺杆Ⅳ104的传动，束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ的运动距离呈等差数列排列，由提取叶片及束波互作用叶片Ⅰ～Ⅳ构成的慢波结构，其周期长度呈均匀性增加或减小。
在上述技术方案中，所述螺纹孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ、螺纹孔Ⅲ、螺纹孔Ⅳ的螺纹距分别为2mm、1.5mm、1mm、0.5mm；所述带有螺纹Ⅰ的螺杆Ⅰ101、带有螺纹Ⅱ的螺杆Ⅱ102、带有螺纹Ⅲ的螺杆Ⅲ103、带有螺纹Ⅳ的螺杆Ⅳ104的长度分别为64mm、48mm、32mm、16mm，螺纹距分别为2mm、1.5mm、1mm、0.5mm；所述束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ、提取叶片组成4个均匀周期的慢波结构，通过转动螺杆，带动所述束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ沿着圆波导套筒内做轴线运动，运动距离成第四等差数列，使慢波结构的周期长度在27～43mm之间均匀调节；所述第四等差数列的公差为束波互作用叶片Ⅳ的运动距离。
在上述技术方案中，所述螺杆位于所述圆波导套筒的外部连接有旋转柄13，旋转柄13能够方便对螺杆进行旋转。
在上述技术方案中，如图3所示，通过所述螺杆的转动，将慢波结构的周期长度P调节至27mm，并在所述阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出的高功率微波频率为1.63GHz。
在慢波结构的周期长度P＝27mm的初始状态下，通过旋转柄顺时针旋转螺杆4周，即束波互作用叶片Ⅰ3向左运动的距离为旋转周数乘以其对应的螺纹距即4×2mm、束波互作用叶片Ⅱ4向左运动的距离为4×1.5mm、束波互作用叶片Ⅲ5向左运动的距离为4×1mm、束波互作用叶片Ⅳ6向左运动的距离为4×0.5mm；使慢波结构(束波互作用腔)的周期长度变为P＝29mm，在器件左端阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出高功率微波频率为1.62GHz。
在慢波结构的周期长度P＝27mm的初始状态下，通过旋转柄顺时针旋转螺杆8周，慢波结构(束波互作用腔)的周期长度变为P＝31mm。在器件左端阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出高功率微波频率为1.56GHz。
在慢波结构的周期长度P＝27mm的初始状态下，通过旋转柄顺时针旋转螺杆12周，慢波结构(束波互作用腔)的周期长度变为P＝33mm。在器件左端阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出高功率微波频率为1.53GHz。
在慢波结构的周期长度P＝27mm的初始状态下，通过旋转柄顺时针旋转螺杆16周，慢波结构(束波互作用腔)的周期长度变为P＝35mm。在器件左端阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出高功率微波频率为1.52GHz。
在慢波结构的周期长度P＝27mm的初始状态下，通过旋转柄顺时针旋转螺杆20周，慢波结构(束波互作用腔)的周期长度变为P＝37mm。在器件左端阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出高功率微波频率为1.51GHz。
在慢波结构的周期长度P＝27mm的初始状态下，通过旋转柄顺时针旋转螺杆24周，慢波结构(束波互作用腔)的周期长度变为P＝39mm。在器件左端阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出高功率微波频率为1.49GHz。
在慢波结构的周期长度P＝27mm的初始状态下，通过旋转柄顺时针旋转螺杆28周，慢波结构(束波互作用腔)的周期长度变为P＝41mm。在器件左端阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出高功率微波频率为1.48GHz。
在慢波结构的周期长度P＝27mm的初始状态下，通过旋转柄顺时针旋转螺杆32周，慢波结构(束波互作用腔)的周期长度变为P＝43mm。在器件左端阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出高功率微波频率为1.47GHz。
在在慢波结构的周期长度P＝43mm的初始状态下，通过旋转柄依次逆时针旋转螺杆4周，可顺序实现频率为1.47GHz，1.48GHz，1.49GHz，1.51GHz，1.52GHz，1.53GHz，1.56GHz，1.62GHz，1.63GHz的高功率微波。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种L波段可调谐无磁场高功率微波器件，其特征在于，包括：
圆波导套筒，其内表面设置有与圆波导套筒轴线平行的卡槽；
同轴主慢波结构，其为多个具有中心孔的盘荷波导盘片，其包括从左到右依次设置在所述圆波导套筒内的微波厄流叶片、束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ和提取叶片；所述同轴主慢波结构与所述圆波导套筒同轴设置；所述同轴主慢波结构上均设置有与所述卡槽相匹配的卡扣；所述微波厄流叶片和提取叶片分别与所述圆波导套筒固定连接；
调节机构，其设置在圆波导套筒内；所述调节机构为一螺杆，所述螺杆的一端通过第一轴承与所述圆波导套筒连接；所述螺杆的另一端通过第二轴承与所述提取叶片连接；所述束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ分别与所述螺杆螺纹连接；
径向发射阴极，其中心对称轴线与圆波导套筒的中心轴线重合，并位于所述多个具有中心孔的盘荷波导盘片的中心孔内；
阴极负载，其中心对称轴线与圆波导套筒的中心轴线重合并位于其右端。
2.如权利要求1所述的L波段可调谐无磁场高功率微波器件，其特征在于，所述阴极的发射材料为平绒，发射电流强度为40kA，阴极发射直径为130mm，长度为175mm。
3.如权利要求1所述的L波段可调谐无磁场高功率微波器件，其特征在于，所述阴极负载的内外直径分别为160mm和176mm；所述阴极端面与阴极负载内部端面之间的距离为24mm。
4.如权利要求1所述的L波段可调谐无磁场高功率微波器件，其特征在于，所述提取叶片的内外直径分别为230mm和275mm，厚度为5mm；所述微波厄流片的内外直径分别为184mm和275mm，厚度为5mm；所述束波互作用叶片Ⅰ与束波互作用叶片Ⅱ的内外直径分别为184mm和275mm，厚度为5mm；所述束波互作用叶片Ⅲ与束波互作用叶片Ⅳ的内外直径分别为200mm和275mm，厚度为5mm。
5.如权利要求1所述的L波段可调谐无磁场高功率微波器件，其特征在于，所述微波厄流叶片与提取叶片之间的距离为183mm；所述提取叶片的端面与阴极负载的端面之间的距离为36mm。
6.如权利要求1所述的L波段可调谐无磁场高功率微波器件，其特征在于，所述螺杆由螺杆Ⅰ、螺杆Ⅱ、螺杆Ⅲ和螺杆Ⅳ依次连接组成；所述束波互作用叶片Ⅰ与螺杆Ⅰ螺纹连接，其连接方式是通过在束波互作用叶片Ⅰ上设置螺纹孔Ⅰ，而在螺杆Ⅰ上设置有与螺纹孔Ⅰ相配合的螺纹Ⅰ而实现的；所述束波互作用叶片Ⅱ与螺杆Ⅱ螺纹连接，其连接方式是通过在束波互作用叶片Ⅱ上设置螺纹孔Ⅱ，而在螺杆Ⅱ上设置有与螺纹孔Ⅱ相配合的螺纹Ⅱ而实现的；所述束波互作用叶片Ⅲ与螺杆Ⅲ螺纹连接，其连接方式是通过在束波互作用叶片Ⅲ上设置螺纹孔Ⅲ，而在螺杆Ⅲ上设置有与螺纹孔Ⅲ相配合的螺纹Ⅲ而实现的；所述束波互作用叶片Ⅳ与螺杆Ⅳ的螺纹连接是通过在束波互作用叶片Ⅳ上设置螺纹孔Ⅳ，而在螺杆Ⅳ上设置有与螺纹孔Ⅳ相配合的螺纹Ⅳ而实现的；所述螺纹孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ、螺纹孔Ⅲ、螺纹孔Ⅳ的螺纹距成第一等差数列排列，所述螺纹孔Ⅳ的螺纹距为第一等差数列的公差；所述带有螺纹Ⅰ的螺杆Ⅰ、带有螺纹Ⅱ的螺杆Ⅱ、带有螺纹Ⅲ的螺杆Ⅲ、带有螺纹Ⅳ的螺杆Ⅳ的长度构成第二等差数列；所述螺纹Ⅰ、螺纹Ⅱ、螺纹Ⅲ、螺纹Ⅳ的螺纹距构成第三等差数列排列；所述带有螺纹Ⅳ的螺杆Ⅳ的长度和螺纹距分别为第二等差数列和第三等差数列的公差。
7.如权利要求6所述的L波段可调谐无磁场高功率微波器件，其特征在于，所述螺纹孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ、螺纹孔Ⅲ、螺纹孔Ⅳ的螺纹距分别为2mm、1.5mm、1mm、0.5mm；所述带有螺纹Ⅰ的螺杆Ⅰ、带有螺纹Ⅱ的螺杆Ⅱ、带有螺纹Ⅲ的螺杆Ⅲ、带有螺纹Ⅳ的螺杆Ⅳ的长度分别为64mm、48mm、32mm、16mm，螺纹距分别为2mm、1.5mm、1mm、0.5mm；所述束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ、提取叶片组成4个均匀周期的慢波结构，通过转动螺杆，带动所述束波互作用叶片Ⅰ、束波互作用叶片Ⅱ、束波互作用叶片Ⅲ、束波互作用叶片Ⅳ沿着圆波导套筒内做轴线运动，运动距离成第四等差数列，使慢波结构的周期长度在27～43mm之间均匀调节；所述第四等差数列的公差为束波互作用叶片Ⅳ的运动距离。
8.如权利要求6所述的L波段可调谐无磁场高功率微波器件，其特征在于，通过所述螺杆的转动，将慢波结构的周期长度调节至27～43mm之间，并在所述阴极与圆波导套筒之间施加电压400kV，阴极发射电流达到40kA，输出的高功率微波频率为1.47～1.63GHz。
9.如权利要求6所述的L波段可调谐无磁场高功率微波器件，其特征在于，所述螺杆位于所述圆波导套筒的外部连接有旋转柄。
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