CN110021511A - 用于使用折叠波导慢波结构的行波管的内部负载 - Google Patents
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Abstract
配有内部负载的折叠波导慢波结构，其包括：中央板(20)，包括与所述中央板(20)的纵向轴线(z)相同方向的直线射束通道(21)，以及在波导的宽度方向上具有其折叠部的蛇形折叠狭缝(22)；封闭所述波导的下板(23)和上板(24)，所述板被分别放置在所述中央板(20)之上和之下；至少一个横截面能变化的凹槽(25)，其在所述下板(23)、所述上板(24)或所述中央板(20)的波导内部的至少一个面中沿着所述波导的纵向轴线(z)产生，并且所述凹槽(25)至少部分地包括有损材料；从而形成通过其传播混合慢波的封闭慢波结构，所述混合慢波的振幅在一个或多个凹槽的包含有损材料的部分的开始和结束之间衰减至少20dB。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于行波管(TWT)的折叠慢波结构或延迟线。
背景技术
在大多数微波管中，波与射束之间的相互作用被分为两个步骤：
-第一步，在该步骤中电子被分组成聚束，即在该步骤中依据微波信号的频率调制射束的电流的密度；以及
-第二步，在该步骤中因此获得的电子的聚束被置于一个相位，在该相位中它们被场减慢以便将它们的能量传递到波。
在TWT的情况下，通过将射束放置在其相速度等于电子的速度的行波管的场中，电子被分组成聚束。在移动坐标系中，电子经受驻波的场。电子在一个半波中被减速并在下一个半波中被加速。电子的聚束在加速场改变为减速场的相位周围形成。
矩形或圆柱形横截面的常规波导不适合于这种类型的相互作用，因为通过该波导传播的波的相位速度高于光速而电子的速度低于光速。另外，需要平行于电子的移动的电场，而矩形或圆柱形横截面的直线波导的基本模式为垂直于波导的轴线。为了获得低于光速的相位速度，需要一种被称为慢波结构或延迟线的特殊波导。最常见地，延迟线是通过重复地转换基本单元而获得的周期线，以便获得一系列相同的单元。这是螺旋TWT、耦合腔体TWT、交叉线TWT等的情况。
在以毫米波长操作的TWT领域中，经常使用折叠波导延迟线。这种类型的线是通过周期性地定位矩形波导的垂直于射束的轴线的区段以及通过交替地将直波导的区段与产生180°电子平面旋转的弯曲部连接来获得的。从侧面看，折叠波导是蛇形的。射束通道位于矩形波导的直区段的中间。波导中的电场垂直于波导的宽边，并且因此平行于电子的移动，由此允许调制射束。电子因此移动通过射束通道，进入直波导区段，在该直波导区段电子经历电场(相互作用空间)的作用，通过射束通道返回并进入后面的相互作用空间。因此，电子以等于线的间距的周期经受连续的相互作用空间，而线的几何周期等于该间距的两倍。所述间距对应于被弯曲部分隔开的两个直波导之间的距离。
确定折叠波导(直部和弯曲部)的长度，使得波导中波的相移对应于与电子从一个相互作用空间到下一个相互作用空间的移动相关的相位变化。
行波管使用延迟线，该延迟线包括高于或等于2的区段数。输入区段被负载终止并且输出区段以负载开始。中间区段以负载开始和结束。术语“负载”被理解为意味着包含吸收RF波的材料的体积，该体积被连接到延迟线，使得在连接平面中，由该体积呈现的阻抗尽可能接近延迟线的特征阻抗以便确保良好匹配(即最小化被负载反射的波)。
图1示意性地示出了用于包括三个区段1、2和3的行波管的慢波结构或延迟线。所示的延迟线包括输入4和输出5。
在第一区段1的输出处、在第二区段2的输入处、在第二区段2的输出处以及在第三区段3的输入处的负载6被称为服务器负载。在一条线的结束和后面一条线的开始之间，电子束穿过射束通道，在该射束通道中RF波不会传播，并且作为后果没有聚束作用，这有助于射束的散束(因此这是调制的损失)。
如果一个区段的两端处的反射系数和该区段的增益过高，则可能在该延迟线区段中观察到振荡。出于该原因，考虑服务器负载的反射系数来确定各种区段的长度以便限制增益。
最常见的TWT(其示例在图2中示出)使用包括螺旋7的延迟线，所述螺旋7通过三个电介质棒9被保持在封套8中。
在图2中的类型的延迟线中，通常通过在支撑螺旋7的棒9上沉积一层有损材料(例如石墨)来产生负载。一种有损材料由有限的电导率σ表征(与电导率为无限的理想导体成对比)，产生传导电流σE(E是电场)和电阻损耗σE2。在有损介质中，波经历作为距离的函数的指数衰减。通过改变沉积物的厚度，产生负载，该负载的衰减(微波损耗)和反射系数逐渐增加，从而允许在宽频带上获得良好匹配。
在这种螺旋延迟线中，负载的长度导致调制的显著损耗，并且因此导致TWT的增益的减少，该减少必须通过增加其它区段的增益并且因此增加TWT的总长度来补偿。
图3示意性地示出了棒9上的作为有损材料(例如石墨)的沉积物的厚度z的函数的衰减。衰减越高，表示该衰减的灰度颜色越暗。
在使用折叠波导延迟线的TWT的情况下，已知中断调制以便从折叠波导10传递到其中放置吸收电磁能量的负载的直波导11。这样的直波导可以平行于射束通道12，如图4和图5所示，或者垂直于射束通道12，如图6所示。
在这样的实施例中，尽管使用了相同的波导横截面，但是周期性折叠波导线和包含负载的直波导不具有相同的阻抗，并且必须在从一个条线到另一条线的过渡处(其不是宽带)插入匹配电路，并且限制TWT的带宽。
作为变型，如图7所示，已知中断折叠波导延迟线以便允许被确定为最小化负载的反射的几何形状的有损电介质块13的插入。
该变型包括周期性折叠波导10和有损电介质块13之间的突然过渡，其等同于用拥有许多谐振的有损谐振器加载周期性折叠波导10，这限制了负载良好匹配的频带。
发明内容
本发明的一个目的是减轻前述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种配备有内部负载的折叠波导慢波结构，该结构包括：
-中央板，其包括与该中央板的纵向轴线相同方向的直线射束通道，以及蛇形折叠狭缝，该蛇形折叠狭缝在波导的宽度方向上具有其折叠部；
-封闭波导的下板和上板，所述板被分别放置在中央板之上和之下；
-至少一个横截面可以是可变的凹槽，其在下板、上板或中央板的波导内部的至少一个面中沿着波导的纵向轴线产生，并且所述凹槽至少部分地包括有损材料。
从而形成通过其传播混合慢波的封闭慢波结构，该混合慢波的振幅在一个或多个凹槽的包含有损材料的部分的开始和结束之间衰减至少20dB。
因此，负载的反射被最小化，并且电磁能量的衰减不是突然的。
损耗被逐渐引入折叠波导线中，这与螺旋支撑件上石墨沉积物厚度的逐渐增加具有类似性。
在一个实施例中，材料是有损电介质(通常通过损耗角正切表征)。
因此，如果有损材料的分布是均匀的，则波经历在衰减区的开始处具有耗散的功率的最大值的指数衰减。
根据一个实施例，至少一个凹槽具有恒定的横截面并且包括一定量的给定有损电介质，该有损电介质的量沿着在波传播方向上定向的波导的轴线随着横坐标增加而增加。
因此，较小比例的功率可以在负载的开始处被吸收并且更高的比例随后被吸收，其优点是在负载的长度上更好地分布耗散的功率。
在一个实施例中，至少一个凹槽具有保持恒定或随着所述横坐标增加而增加的横截面并且填充有有损电介质，该有损电介质的微波损耗水平随着所述横坐标增加而增加。
因此，较小比例的功率可以在负载的开始处被吸收并且更高的比例随后被吸收，这具有在负载的长度上更好地分布耗散的功率的优点。
作为变型，有损材料是一层选自铁、镍、钼和钛的金属的混合物，其至少部分地覆盖凹槽的内部表面。
因此，不必要加工电介质块，然后钎焊该块或将其卷曲紧固到下板和上板以确保功率在其中耗散的电介质块和放置在延迟线周围的冷源之间的热流。
例如，至少一个凹槽具有边缘长度保持恒定的横截面并且包括一定量的随着所述横坐标增加而增加的一层所述相同的金属的混合物。
作为变型，至少一个凹槽具有边缘长度保持恒定或随着所述横坐标增加而增加的横截面并且包括一层所述相同的金属的混合物。
根据本发明的另一方面，还提供了一种用于制造配备有内部负载的折叠波导慢波结构的方法，该方法由以下步骤组成：
-在中央板中钻出与中央板的纵向轴线相同方向的直线射束通道，以及在波导的宽度方向上具有其折叠部的蛇形折叠狭缝；
-在下板、上板或中央板的波导内部的至少一个面中产生至少一个凹槽，该凹槽的横截面沿着波导的纵向轴线可以是可变的，并且所述凹槽至少部分地包括有损材料；
-将下板和上板放置为分别在中央板之下和之上封闭波导；
从而形成通过其传播混合慢波的封闭慢波结构，该混合慢波的振幅在一个或多个凹槽的包含有损材料的部分的开始和结束之间衰减至少20dB。
在一个实施方式中，该方法还包括由以下内容组成的步骤：利用下板和上板封闭波导，所述下板和上板被分别紧固到中央板的下表面和上表面。
附图说明
在研究通过完全非限制性示例的方式描述并且通过附图示出的几个实施例的基础上本发明将被更好地理解，其中：
-图1示意性地示出了根据现有技术的用于包括三个区段的行波管的慢波结构或延迟线；
-图2示意性地示出了根据现有技术的延迟线，该延迟线包括被三个电介质棒保持在封套中的螺旋；
-图3示意性地示出了根据现有技术的图2中类型的延迟线的棒上的衰减，该衰减为产生高微波损耗的材料的沉积物的厚度的函数；
-图4示意性地示出了根据现有技术的折叠波导延迟线，其包括在平行于射束通道的直波导中的匹配负载；
-图5示意性地示出了根据现有技术的折叠波导延迟线，其包括在平行于射束通道并且朝向线的单元折叠的直波导中的匹配负载；
-图6示意性地示出了根据现有技术的折叠波导延迟线，其包括在垂直于射束通道的直波导中的匹配负载；
-图7示意性地示出了根据现有技术的折叠波导延迟线，其由被确定为最小化来自负载的反射的几何形状的有损电介质块中断；以及
-图8、9和10示意性地示出了根据本发明的一个方面的用于行波管的折叠慢波结构的概览图和剖视图。
具体实施方式
在所有附图中，以相同附图标记指代的元件是相似的。
在本说明书中，所描述的各实施例是完全非限制性的，并且没有详细描述对于本领域技术人员公知的特征和功能。
图8示意性地示出了用于行波管的折叠波导慢波结构，该折叠波导慢波结构配备有内部负载，该折叠波导慢波结构包括：
-中央板20，包括与该中央板20的纵向轴线z相同方向的直线射束通道21，以及在波导的宽度方向上具有其折叠部的蛇形折叠狭缝22；
-封闭波导的下板23和上板24，所述板被分别放置在中央板20之上和之下；
-至少一个横截面可以是可变的凹槽25，其在下板23、上板24或中央板20的波导内部的至少一个面中沿着波导的纵向轴线z产生，并且所述凹槽25至少部分地包括有损材料；
从而形成混合慢波结构，使得波的振幅在一个或多个凹槽的包含有损材料的部分的开始和结束之间衰减至少20dB。
换句话说，本发明在于逐渐将电磁损耗引入折叠波导延迟线中以便避免在周期线和矩形波导之间或在周期线和电介质块之间的突然过渡，等同于从现有技术已知的螺旋延迟线的棒上的石墨沉积物的厚度的增加。
为此，折叠波导延迟线被耦合到产生高损耗的另一传输线，并且两条线之间的耦合在波传播的方向上增加。如果单元被定义为被垂直于射束的轴线的两个平面界定并且被一个间距(即被一个弯曲部分隔开的两个直波导之间的距离)分隔的体积，则波的振幅从一个单元到下一个单元减小。
在图8的示例中，随着波导的z轴的横坐标增加的可变横截面的两个凹槽25(所述凹槽在当前情况下关于中央板20的中平面对称)在下板23的波导内部的面和在上板24的波导内部的面中产生，并且填充有有损电介质，例如用产生微波损耗的元素(碳、铁、钛等)烧结的陶瓷(氧化铝、氧化铍、氮化铝)。
高电磁损耗传输线可以被加工在下板23和/或上板24中，所述下板23和/或上板24被钎焊到中央板20，在该中央板20中加工蛇形管22以形成折叠波导延迟线。因此，通过加工到下板23和/或上板24中而凹陷的波导是一个问题。所述高电磁损耗传输线也可以被部分地或完全地加工在中央板20中。
在图8的示例中，不能看到在上板24的波导内部的面中产生的具有可变横截面的凹槽。
图9示出了根据本发明的一个方面的用于行波管的折叠慢波结构的剖视图。
图10示出了图9中的示例的各种横截面。
作为变型，包括在下板、上板或中央板的波导内部的至少一个面中沿着波导的纵向轴线z产生的横截面可以是可变的(可变的或恒定的)并且至少部分地包括有损材料的至少一个凹槽25的任何实施例是可能的。
为了产生这些电磁损耗，可以用一种或各种有损电介质部分地或完全地填充凹槽，或者在壁上沉积一种或各种有损材料，使得沿着在波的传播方向上定向的所述纵向轴线，随着横坐标增加，波的振幅在负载的开始和结束之间衰减20dB。
以下是最明确的情况。
至少一个凹槽25可以具有恒定的横截面并且包括一定量的给定有损电介质，所述有损电介质随着所述横坐标增加而增加。
作为变型，至少一个凹槽25可以具有保持恒定或者随着所述横坐标增加而增加的横截面并且充满有损电介质，该有损电介质的微波损耗水平随着横坐标增加而增加。
作为变型，至少一个凹槽25可以具有其边缘长度保持恒定的横截面并且包括一定量的选自以下的金属的一层给定金属的混合物：铁、镍、钼和钛，该层至少部分地覆盖随着横坐标增加而增加的凹槽的内部表面。
作为变型，至少一个凹槽25可以具有其边缘长度保持恒定或随着所述横坐标增加而增加的横截面并且包括选自以下金属的一层给定金属的混合物：铁、镍、钼和钛。
在下板和上板中加工的波导的宽边确定折叠的波导线中的孔径，并且因此确定两个传输线之间的耦合。小高度的有损波导可以对应于操作子截止频率的波导并且因此对应于防止能量传播到有损波导中的波导。在这种情况下，波导表现为类似耦合到折叠波导的阻尼谐振腔。
用于制造这种配备有内部负载的折叠波导慢波结构的方法由以下步骤组成：
-在中央板20中钻出与中央板20的纵向轴线z相同方向的直线射束通道21，以及在波导的宽度方向上具有其折叠部的蛇形折叠狭缝22；
-在下板23、上板24或中央板20的波导内部的至少一个面中沿着波导的纵向轴线z产生至少一个凹槽25，该凹槽25的横截面可以是可变的，并且所述凹槽25至少部分地包括有损材料；
-将下板23和上板24分别放置为在中央板20之下和之上封闭波导；
从而形成通过其传播混合慢波的封闭慢波结构，该混合慢波的振幅在一个或多个凹槽的包含有损材料的部分的开始和结束之间衰减至少20dB。
大体上为平行六面体的板可以使用常规的层压或铣削方法生产。
射束通道21可以通过电火花加工(EDM)生产，并且中央板中的狭缝22可以通过线EDM生产。
凹槽25可以通过微铣削或通过EDM生产。
Claims (8)
1.配有内部负载的折叠波导慢波结构，其包括：
-中央板(20)，其包括与所述中央板(20)的纵向轴线(z)相同方向的直线射束通道(21)，以及在波导的宽度方向上具有其折叠部的蛇形折叠狭缝(22)；
-封闭所述波导的下板(23)和上板(24)，所述板被分别放置在所述中央板(20)之上和之下；
-至少一个横截面能变化的凹槽(25)，其在所述下板(23)、所述上板(24)或所述中央板(20)的波导内部的至少一个面中沿着所述波导的纵向轴线(z)产生，并且所述凹槽(25)至少部分地包括有损材料；
从而形成通过其传播混合慢波的封闭慢波结构，所述混合慢波的振幅在一个或多个凹槽的包含有损材料的部分的开始和结束之间衰减至少20dB。
2.根据权利要求1所述的折叠波导慢波结构，其中所述有损材料是有损电介质。
3.根据权利要求2所述的折叠波导慢波结构，其中至少一个凹槽(25)具有恒定的横截面并且包括一定量的给定有损电介质，所述有损电介质沿着在波传播的方向上定向的波导的轴线随着横坐标增加而增加。
4.根据权利要求2所述的折叠波导慢波结构，其中至少一个凹槽(25)具有保持恒定或随着所述横坐标增加而增加的横截面并且填充有有损电介质，所述有损电介质的微波损耗的水平随着所述横坐标增加而增加。
5.根据权利要求1所述的折叠波导慢波结构，其中所述有损材料是一层选自铁、镍、钼和钛的金属混合物，所述层至少部分地覆盖凹槽(25)的内部表面。
6.根据权利要求5所述的折叠波导慢波结构，其中至少一个凹槽(25)具有边缘长度保持恒定的横截面并且包括一定量的随着所述横坐标增加而增加的一层所述相同金属的混合物。
7.根据权利要求5所述的折叠波导慢波结构，其中至少一个凹槽(25)具有边缘长度保持恒定或者随着所述横坐标增加而增加的横截面并且包括一层所述相同金属的混合物。
8.一种用于制造配备有内部负载的折叠波导慢波结构的方法，其由以下步骤组成：
-在中央板(20)中钻出与中央板(20)的纵向轴线(z)相同方向的直线射束通道(21)，以及在波导的宽度方向上具有其折叠部的蛇形折叠狭缝(22)；
-在下板(23)、上板(24)或中央板(20)的波导内部的至少一个面中沿着所述波导的纵向轴线z产生至少一个凹槽(25)，所述凹槽(25)的横截面能变化，并且所述凹槽(25)至少部分地包括有损材料；
-将所述下板(23)和所述上板(24)分别放置为在所述中央板(20)之下和之上封闭所述波导；
从而形成通过其传播混合慢波的封闭慢波结构，所述混合慢波的振幅在一个或多个凹槽的包含有损材料的部分的开始和结束之间衰减至少20dB。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110767971A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种集中衰减器及包括其的行波管 |
| CN111029231A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-17 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种基于螺旋线的混合慢波结构及其设计方法 |
| CN114823252A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 电子科技大学 | 一种基于冷阴极的双向多注行波级联放大器 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111017865B (zh) * | 2019-11-27 | 2022-09-09 | 上海交通大学 | 用于太赫兹折叠波导微结构的制备方法 |
| US11422305B2 (en) * | 2020-12-02 | 2022-08-23 | Globalfoundries U.S. Inc. | Structures for filtering light polarization states on a photonics chip |
| CN114783847B (zh) * | 2022-03-29 | 2023-09-05 | 电子科技大学 | 基于交错双栅和曲折波导的新型慢波结构 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3412279A (en) * | 1965-09-13 | 1968-11-19 | Varian Associates | Electromagnetic wave energy absorbing elements for use in high frequency electron discharge devices having traveling wave tube sections |
| US4158791A (en) * | 1977-02-10 | 1979-06-19 | Varian Associates, Inc. | Helix traveling wave tubes with resonant loss |
| JPS61284032A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-15 | Nec Corp | 空胴結合形進行波管 |
| US5422596A (en) * | 1994-06-30 | 1995-06-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High power, broadband folded waveguide gyrotron-traveling-wave-amplifier |
| CN101673866A (zh) * | 2009-07-22 | 2010-03-17 | 电子科技大学 | 曲折槽波导慢波线 |
| US20120081003A1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Terahertz interaction circuit having ridged structure |
| CN202352608U (zh) * | 2011-10-11 | 2012-07-25 | 电子科技大学 | 一种渐变脊加载曲折波导慢波线 |
| CN202855699U (zh) * | 2012-10-25 | 2013-04-03 | 电子科技大学 | 一种曲折波导慢波线 |
| WO2017104680A1 (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 遅波回路、および進行波管 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2128111B (en) * | 1982-10-06 | 1986-01-22 | English Electric Valve Co Ltd | Improvements in or relating to coupled cavity travelling wave tubes |
| US4695766A (en) * | 1986-08-01 | 1987-09-22 | Raytheon Company | Traveling wave tube and its method of construction |
| FR3069659B1 (fr) * | 2017-07-27 | 2019-08-09 | Thales | Guide a onde lente pour tube a ondes progressives |
-
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-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3412279A (en) * | 1965-09-13 | 1968-11-19 | Varian Associates | Electromagnetic wave energy absorbing elements for use in high frequency electron discharge devices having traveling wave tube sections |
| US4158791A (en) * | 1977-02-10 | 1979-06-19 | Varian Associates, Inc. | Helix traveling wave tubes with resonant loss |
| JPS61284032A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-15 | Nec Corp | 空胴結合形進行波管 |
| US5422596A (en) * | 1994-06-30 | 1995-06-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High power, broadband folded waveguide gyrotron-traveling-wave-amplifier |
| CN101673866A (zh) * | 2009-07-22 | 2010-03-17 | 电子科技大学 | 曲折槽波导慢波线 |
| US20120081003A1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Terahertz interaction circuit having ridged structure |
| CN202352608U (zh) * | 2011-10-11 | 2012-07-25 | 电子科技大学 | 一种渐变脊加载曲折波导慢波线 |
| CN202855699U (zh) * | 2012-10-25 | 2013-04-03 | 电子科技大学 | 一种曲折波导慢波线 |
| WO2017104680A1 (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 遅波回路、および進行波管 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110767971A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种集中衰减器及包括其的行波管 |
| CN111029231A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-17 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种基于螺旋线的混合慢波结构及其设计方法 |
| CN111029231B (zh) * | 2019-12-06 | 2021-09-07 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种基于螺旋线的混合慢波结构及其设计方法 |
| CN114823252A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 电子科技大学 | 一种基于冷阴极的双向多注行波级联放大器 |
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