CN111788653A - 慢波电路、行波管及行波管的制造方法 - Google Patents

慢波电路、行波管及行波管的制造方法 Download PDF

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CN111788653A CN201980015827.0A CN201980015827A CN111788653A CN 111788653 A CN111788653 A CN 111788653A CN 201980015827 A CN201980015827 A CN 201980015827A CN 111788653 A CN111788653 A CN 111788653A
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Abstract

提供了慢波电路等，其有助于在减小能量损失的同时实现宽频带。慢波电路设置有：用于传送电磁波的波导，波导包括曲折部分，在曲折部分中，第一折返部分和折返到与第一折返部分相反的一侧的第二折返部交替重复；以及用于传送电子束的束孔，束孔在预定方向上延伸并穿过曲折部分。束孔穿过曲折部分，其中束孔的一部分被设置为超出第一折返部分。

Description

慢波电路、行波管及行波管的制造方法
技术领域
(相关申请的描述)
本发明基于日本专利申请JP2018-041045(于2018年3月7日递交)的优先权，该申请的全部内容将通过引用并入本申请并在本申请中进行陈述。
本申请涉及慢波电路、行波管及行波管的制造方法。
背景技术
在诸如卫星通信和雷达之类的无线系统中，行波管主要用作传送源的放大器。行波管通过与用作能量源的电子束相互作用来放大用于传送的电磁波(例如，高频波)。行波管具有慢波电路，该慢波电路用于使电磁波绕过电子束，以便在引起相互作用时使电磁波和电子束具有相同速度。关于使电磁波绕过慢波电路的方法，有一种被称为螺旋型的方法(例如，参见专利文献(PTL)1)，其中，使电磁波通过螺旋形波导传送，并且通过电子束的束孔穿过螺旋形波导的中心轴。
顺便提及，目前，正在朝射频的高频方向转变，并且正在进行太赫兹领域中的无线电设备的开发。而且，在太赫兹领域，近年来也正在进行各种感测技术的开发等。因此，需要开发用于太赫兹领域中的传送源的放大器。
随着向高频转变的推进(从微波到太赫兹波)，波长变得越来越小。与此伴随的是，在螺旋型慢波电路中，由于必须使螺旋波导小型化，因此难以制造螺旋型慢波电路。在太赫兹领域，折返型慢波电路被认为有望取代螺旋型慢波电路。
折返型慢波电路被配置为：通过使电磁波通过曲折形(重复折返形、锯齿形)波导传送并在沿着其堆叠曲折形波导的折返部分的方向的中央穿过用于传送电子束的束孔，使电磁波为慢波(例如，参见PTL2和非专利文献(NPTL)1)。
引用列表
专利文献
[专利文献1]JP2006-134751A
[专利文献2]JP2016-189259A
非专利文献
[NPTL 1]Design Methodology and Experimental Verification ofSerpentine/Folded-Waveguide TWTs，Khanh T.Nguyen，IEEE Trans.on E.D.，Vol.61，No.6，JUNE 2014.
发明内容
技术问题
本发明人给出了以下分析。
在如PTL 2和NPTL 1中所述的折返型慢波电路中，通过曲折形波导传送的电磁波接收通过束孔传送的电子束的能量并被放大。此时，如果束孔较大(大致为使用波长λ的1/4)，则电磁波经由束孔彼此耦合；产生逝能量(evanescent energy)(在由诸如金属之类的反射介质内的电磁波感应的电磁场中不波动或行进的能量)；能量损失增加；以及由于在波导的传送方向上的在束孔处反射和散射而造成的能量损失也增加。
而且，在普通的折返型慢波电路的配置中，由于束孔的影响，相位速度的频率分散增加。由于在相位速度接近电子束的速度时慢波电路可以放大，所以如果相位速度的频率分散增加，则可以获得增益的频带也减少。
此外，即使随着朝向射频的高频转变而减小了慢波电路的大小，由于减小电子束通过的束孔存在限制，因此由于束孔的影响而造成的问题变得更加明显。
本发明的主要目的是提供一种慢波电路、行波管及行波管的制造方法，能够有助于在减小能量损失的同时扩宽频带范围。
问题的解决方案
根据第一方面，提供了一种慢波电路，该慢波电路包括：包括曲折形部分的波导，曲折形部分传送电磁波并交替重复第一折返部分和第二折返部分，第二折返部分折返到与第一折返部分相反的一侧；束孔，传送电子束，在预定方向上延伸，并且穿过曲折形部分，其中，该束孔穿过曲折形部分，使得束孔的一部分从第一折返部分突出。
根据第二方面，提供了一种行波管，该行波管包括结构体，该结构体包括根据第一方面的慢波电路。
根据第三方面，提供了一种行波管的制造方法，该方法包括：第一步骤：在基板上形成第一抗蚀剂，以用于形成在预定方向上延伸的束孔；第二步骤：在包括第一抗蚀剂的基板上形成第二抗蚀剂以用于形成波导，使得第一抗蚀剂从第二抗蚀剂中的与第一折返部分相对应的部分突出，其中波导包括曲折形部分，曲折形部分交替重复第一折返部分和第二折返部分，第二折返部分折返到与第一折返部分相反的一侧；第三步骤：在包括第一抗蚀剂和第二抗蚀剂的基板上形成第一结构体，使得第一抗蚀剂和第二抗蚀剂被完全掩埋；第四步骤：通过从第一结构体中去除基板、第一抗蚀剂和第二抗蚀剂来形成包括束孔和波导的第一结构体；第五步骤：通过与第一步骤至第四步骤相同的步骤形成与第一结构体面对称的第二结构体；以及第六步骤，将第一结构体与第二结构体接合。
发明效果
根据第一方面至第四方面，可以有助于在减小能量损失的同时拓宽频带范围。
附图说明
图1是示意性地示出了根据第一示例性实施例的包括慢波电路的行波管的配置的图，其中，图1中的(A)是沿线X-X′截取的截面图，图1中的(B)是沿线Y-Y′截取的截面图，以及图1中的(C)是沿线Z-Z′截取的截面图。
图2是示意性地示出了根据第二示例性实施例的包括慢波电路的行波管的配置的图，其中，图2中的(A)是沿线X-X′截取的截面图，图2中的(B)是沿线Y-Y′截取的截面图，以及图2中的(C)是沿线Z-Z′截取的截面图。
图3是示意性地示出了根据比较例的包括慢波电路的行波管的配置的图，其中，图3中的(A)是沿线X-X′截取的截面图，图3中的(B)是沿线Y-Y′截取的截面图，以及图3中的(C)是沿线Z-Z′截取的截面图。
图4是示出了慢波电路的S21(传送特性)的频率依赖性的曲线图。
图5是示出了当没有能量损失时的增益频带范围的计算结果的曲线图。
图6是示出了慢波电路的相位速度的频率依赖性的曲线图。
图7是示出了操作点被调整为使得峰值出现在275GHz的增益频带范围的计算结果的曲线图。
图8是示意性地示出了慢波电路的电场分布的图，其中，图8中的(A)涉及示例1，并且图8中的(B)涉及比较例。
图9是示意性地示出了根据第三示例性实施例的包括慢波电路的行波管的制造方法的工艺截面图。
图10是示意性地示出了接着图9(图9中的(C))的根据第三示例性实施例的包括慢波电路的行波管的制造方法的工艺截面图。
图11是示意性地示出了根据第四示例性实施例的慢波电路的配置的图，其中，图11中的(A)是沿线X-X′截取的截面图，图11中的(B)是沿线Y-Y′截取的截面图，以及图11中的(C)是沿线Z-Z′截取的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来说明示例性实施例。应注意的是，在本申请中，当在附图中给出附图标记时，它们仅是出于促进理解的目的，并且不旨在限于附图的所示出模式。另外，以下示例性实施例只是示例，并且不限制本发明。
[第一示例性实施例]
将参考附图来描述根据第一示例性实施例的包括慢波电路的行波管。图1是示意性地示出了根据第一示例性实施例的包括慢波电路的行波管的配置的图，其中，图1中的(A)是沿线X-X′截取的截面图，图1中的(B)是沿线Y-Y′截取的截面图，以及图1中的(C)是沿线Z-Z′截取的截面图。
行波管1是用于使电磁波与电子束相互作用以使电磁波的速度与电子束的速度大致相等的设备。行波管1包括慢波电路2和结构体30。
慢波电路2是这样的电路：用于使电磁波绕过电子束；使电磁波与电子束相互作用；以及使电磁波的速度与电子束的速度大致相等。慢波电路2包括束孔10和波导20。
束孔10是在预定方向100上延伸并传送电子束的空间。束孔10的横截面可以实质上为圆形，并且可以为多边形。在此，预定方向100实质上平行于曲折形部分24的波导20的堆叠(或者，重复)方向。
束孔10与波导20的曲折形部分24的一部分成直角相交，该部分在垂直于预定方向100的方向上延伸。
束孔10穿过曲折形部分24。如何穿过束孔10如下。束孔10穿过曲折形部分24，使得束孔10的一部分从波导20的第一折返部分21突出。束孔10穿过曲折形部分24，使得束孔10的一部分在预定方向100上连续地从波导20的第一折返部分21突出。束孔10穿过曲折形部分24，使得束孔10的一部分从波导20的第一参考面101突出(或者，超出)。束孔10穿过曲折形部分24，使得束孔10的一部分从波导20的平坦面21a突出(或者，超出)。
束孔10的横截面的直径可以约为根据电磁波的使用波长λ的1/4(以上或以下)，例如使用波长的0.2倍以上且0.3倍以下，优选为其0.22倍以上且0.28倍以下，更优选为0.24倍以上且0.26倍以下。
波导20是用于传送电磁波的空间。波导20包括曲折形部分24，其中，第一折返部分21和第二折返部分22交替重复，第二折返部分22折返到与第一折返部分21相反的一侧。除了第一折返部分21之外，波导20具有预定的宽度和厚度。
第一折返部分21沿第一参考面101折返。第一折返部分21的顶部具有沿第一参考面101的平坦面21a。
第二折返部分22沿与第一参考面101间隔开的第二参考面102折返。第二折返部分22的顶部具有曲面22a。
曲折形部分24被形成为曲折形状(波纹状的重复折返形状、锯齿形状)，其中，曲折、复折返以及锯齿被重复。在此，第一参考面101和第二参考面102实质上平行于预定方向100。曲折形部分24的两端连接到作为电磁波的入口和出口的端口23。
结构体30是其上形成了慢波电路2的物体(物理实体)。对于结构体30，例如可以使用诸如铜、银、金、镍等的金属或合金。
在第一示例性实施例中，行波管1被示出为示例，但是根据第一示例性实施例的慢波电路可以用于诸如速调管的放大器。
根据第一示例性实施例，束孔10被形成为使得束孔10的一部分从波导20的曲折形部分24中的第一折返部分21突出，从而减小束孔的影响(实现匹配)，减小能量损失，减小相位速度的频率分散，并且可以有助于拓宽频带范围。而且，根据第一示例性实施例，通过将第一折返部分21的顶部形成为沿第一参考面101的平坦面21a，增大了在预定方向100上的电磁波相对于束的电场，并且可以增大增益。
[第二示例性实施例]
将参考附图来描述根据第二示例性实施例的包括慢波电路的行波管。图2是示意性地示出了根据第二示例性实施例的包括慢波电路的行波管的配置的图，其中，图2中的(A)是沿线X-X′截取的截面图，图2中的(B)是沿线Y-Y′截取的截面图，以及图2中的(C)是沿线Z-Z′截取的截面图。
第二示例性实施例是第一示例性实施例的变型，并且在第二示例性实施例中，波导20的厚度大于第一示例性实施例的波导的厚度。考虑到耐压性等，可以在比第一示例性实施例的波导20的厚度厚的范围内使波导20的厚度最优，并且可以是第一示例性实施例的波导20的厚度的约1.2至1.8倍(约1.5倍)。
束孔10的横截面的直径是第一参考面101与第三参考面103之间的距离的0.8倍以上且1.2倍以下(约1倍)，优选为其0.9倍以上且1.1倍以下，更优选为其0.95倍以上且1.05倍以下。在此，第三参考面103是从第二参考面102向第一参考面101侧偏移波导的厚度的参考面。
根据第二示例性实施例，与第一示例性实施例相似，减小了束孔的影响(实现了匹配)；减小了能量损失；减小了相位速度的频率分散；以及可以有助于拓宽频带范围。而且，通过增大波导20的厚度，并且将束孔10的横截面的直径设置为第一参考面101与第三参考面103之间的距离的约一倍，可以相较于第一示例性实施例进一步改善匹配。
[示例1、示例2、比较例]
将参考附图在将根据比较例的行波管进行比较的同时描述根据示例1和示例2的行波管的特性。图3是示意性地示出了根据比较例的包括慢波电路的行波管的配置的图，其中，图3中的(A)是沿线X-X′截取的截面图，图3中的(B)是沿线Y-Y′截取的截面图，以及图3中的(C)是沿线Z-Z′截取的截面图。图5是示出了当没有能量损失时的增益频带范围的计算结果的曲线图。图6是示出了慢波电路的相位速度的频率依赖性的曲线图。图7是示出了操作点被调整为使得峰值出现在275GHz的增益频带范围的计算结果的曲线图。图8是示意性地示出了慢波电路的电场分布的图，其中，图8中的(A)涉及示例1，并且图8中的(B)涉及比较例。
首先，将描述根据比较例的行波管。参考图3，行波管1包括波导20和束孔10。波导20包括曲折形部分24，该曲折形部分24传送电磁波且反复折返。波导20的厚度与第一示例性实施例相同。束孔10传送电子束；在预定方向100上延伸；以及穿过曲折形部分24的中央。束孔10的截面形状为圆形，并且其直径与第一示例性实施例和第二示例性实施例相同。
根据示例2的行波管的波导(图2中的20)的厚度被设置为根据示例1的行波管的波导(图1中的20)的厚度的1.5倍。其他配置与示例1、示例2和比较例相同。
图4示出了示例1和示例2及比较例中的S21(传送特性)的各自的频率依赖性。与每个接近0.27THz的最优值相比，在示例2中，相比于比较例能量损失改善了约7dB(43％)。此时，增益(无损失)大致相同，并且频带范围可以大致扩大为两倍。在示例1中，相对于比较例，能量损失改善了约3dB。考虑到表面粗糙度，将根据结构体30的材料的Cu的导电率设置为2×107S/m。
图5示出了在没有能量损失的情况下的增益频带范围的计算结果。束直径被设置为束孔10的直径的0.6倍。在示例2中，增益与比较例的增益大致相同，并且频带范围相对于比较例的频带改善为约两倍。在示例1中，增益与比较例的增益大致相同，并且频带范围改善为比较例的频带范围的约1.6倍。
图6示出了相位速度(Vp/c)的各自的频率依赖性。在比较例的配置中，由于束孔10的影响，相位速度的频率分散也增加了。由于在相位速度接近电子束的速度时行波管可以放大，所以如果分散增加，则可以获得增益的频带范围减小。另一方面，在示例1和示例2中，相位速度的频率分散小于比较例的相位速度的频率分散。
在图6中，关于增益，进行操作使得可以通过调整操作点来获得大致相同的增益。此时，由于在比较例中，图6中的相位速度的梯度变大，所以频带范围变窄。然而，并不是如此严苛地对操作点进行调整以增大增益。
图7示出了增益频带范围被调整为使得峰值出现在275GHz的计算结果。在比较例中，增益增大但频带范围减小。在示例2中，与比较例相比，增益范围减小但频带范围增大。在示例1和示例2中，当峰值频率相等时，增益略微减小但频带范围显著增大。在比较例中，由于图6中的相位速度的梯度较大，所以无法获得宽频带范围。
图8示出了电场图。图8中的(A)示出示例1，并且图8中的(B)示出了比较例。可以认为，随轴方向上的电场增大，增益增大。在示例1和比较例两者中，束的中央处的电场几乎相同。关于施加了电场的区域的比率(在图中用虚线画出的圆，图8中的(A)对应于一个周期，并且图8中的(B)对应于半个周期)，示例1是一个周期，而比较例是六个周期(3×2＝6)。而且，关于束的中央部分，示例1是三个周期(也可以在中央处产生电场)，而比较例是两个周期。据此，可以说即使当相互作用的数量减小到一半时，实施例1的增益也没有比对比例的增益低很多。
可以通过更改尺寸来调整操作点，并且还可以根据需要设计频段范围。
[第三示例性实施例]
将参考附图来描述根据第三示例性实施例的包括慢波电路的行波管的制造方法。图9和图10是示意性地示出了根据第三示例性实施例的包括慢波电路的行波管的制造方法的工艺截面图。
第三示例性实施例是第一示例性实施例的变型，其中行波管被划分成多段(在图10中的(B)中为两段)，使得它们可以彼此接合。在沿束孔10的延伸方向的中央垂直地将束孔10划分成多段，并且沿束孔10的划分表面对波导20(包括端口23)进行划分。因此，结构体也被划分成第一结构体30A和第二结构体30B。第一结构体30A和第二结构体30B通过接合而联结。为了使第一结构体30A与第二结构体30B联结，可以使用钎焊材料(例如，熔点为800℃至1000℃的合金)。所完成的行波管1的配置与第一示例性实施例的配置相同(参见图1)。第三示例性实施例的用于接合划分的部分的方法可以应用于第二示例性实施例。
首先，在基板40上形成用于形成在预定方向(与图1中的100相对应)上延伸的束孔(图10中的(A)中的10)的第一抗蚀剂41(步骤A1；参见图9中的(A))。在此，可以通过使用光刻技术来形成第一抗蚀剂41。
接下来，在包括第一抗蚀剂41的基板40上形成用于形成波导(图10中的(A)中的20)的第二抗蚀剂42，使得第一抗蚀剂41从第二抗蚀剂42中的与第一折返部分21相对应的部分42a突出(并且与第二折返部分22相对应的部分42b不与第一抗蚀剂41重叠)，其中波导20包括曲折形部分(图10中的(A)中的24)，曲折形部分交替重复第一折返部分(图10中的(A)中的21)和第二折返部分(图10中的(A)中的22)，并且第二折返部分22折返到与第一折返部分21相反的一侧(步骤A2；参见图9中的(B))。在此，可以通过使用光刻技术来形成第二抗蚀剂42。
接下来，在包括第一抗蚀剂41和第二抗蚀剂42的基板40上形成第一结构体30A，使得第一抗蚀剂41和第二抗蚀剂42被完全掩埋(步骤A3；参见图9中的(C))。在此，可以通过使用镀覆技术来形成第一结构体30A。
接下来，从第一结构体30A中去除基板(图9中的(C)中的40)(例如，剥离)，然后去除(例如，通过溶解来去除)第一抗蚀剂(图9中的(C)中的41)和第二抗蚀剂(图9中的(C)中的42)(步骤A4；参见图10中的(A))。从而，制造成包括束孔10和波导20的第一结构体30A。
与第一结构体30A的制造分开地，通过类似于步骤A1至A4的步骤来形成与第一结构体30A面对称的第二结构体(图10中的(B)中的30B)(步骤A5；图省略)。
最后，使第一结构体30A与第二结构体30B联结(接合)在一起(步骤A6；参见图10中的(B))。在此，可以使用钎焊材料使第一结构体30A与第二结构体30B联结。从而，完成了行波管。
根据第三示例性实施例，与未将结构体划分成多个的情况相比，可以容易地制造第一示例性实施例和第二示例性实施例的配置，并且可以减少步骤数量且可以降低成本。
[第四示例性实施例]
将参考附图来描述根据第四示例性实施例的慢波电路。图11是示意性地示出了根据第四示例性实施例的慢波电路的配置的图，其中，图11中的(A)是沿线X-X′截取的截面图，图11中的(B)是沿线Y-Y′截取的截面图，以及图11中的(C)是沿线Z-Z′截取的截面图。
慢波电路2是这样的电路：用于使电磁波绕过电子束；使电磁波与电子束相互作用；以及使电磁波的速度与电子束的速度大致相等。慢波电路2包括束孔10和波导20。
束孔10传送电子束，在预定方向100上延伸，并且穿过波导20的曲折形部分24。束孔10穿过曲折形部分24，使得束孔10的一部分从波导20的第一折返部分21突出。
波导20包括曲折形部分24，该曲折形部分24传送电磁波并交替重复第一折返部分21和第二折返部分22，第二折返部分22折返到与第一折返部分21相反的一侧。
根据第四示例性实施例，束孔10被形成为使得束孔10的一部分从波导20的曲折形部分24中的第一折返部分21突出，从而可以有助于在减少能量损失的同时广泛拓宽频带范围。
上述示例性实施例的一部分或全部可以被描述为以下附录，但是不限于此。
[附录]
在本发明中，可以采用根据第一方面的慢波电路的模式。
在根据第一方面的慢波电路中，束孔穿过曲折形部分，使得束孔的一部分在预定方向上连续地从第一折返部分突出。
在根据第一方面的慢波电路中，第一折返部分沿第一参考面折返；第二折返部分沿与第一参考面间隔开的第二参考面折返；以及束孔穿过曲折形部分，使得束孔的一部分从第一参考面突出。
在根据第一方面的慢波电路中，第一折返部分的顶部具有沿第一参考面的平坦面；以及束孔穿过曲折形部分，使得束孔的一部分从平坦面突出。
在根据第一方面的慢波电路中，第二折返部分的顶部具有曲面。
在根据第一方面的慢波电路中，束孔的横截面为圆形；预定方向实质上平行于第一参考面和第二参考面；以及束孔的横截面的直径是第一参考面与第三参考面之间的距离的0.8倍以上且1.2倍以下，第三参考面从第二参考面朝向第一参考面偏移波导的厚度。
在根据第一方面的慢波电路中，束孔的横截面的直径是电磁波的使用波长的0.2倍以上且0.3倍以下。
在根据第一方面的慢波电路中，预定方向实质上平行于波导的在曲折形部分中的堆叠方向。
在本发明中，可以采用根据第二方面的行波管的模式。
在本发明中，可以采用根据第三方面的行波管的制造方法的模式。
上述专利文献等的公开内容通过引用并入本文中。在本发明的整个公开内容(包括权利要求和附图)的范围内，可以进一步基于其基本技术构思对示例性实施例或示例进行修改和调整。而且，在本发明的整个公开内容的范围内，可以对各种公开的要素(包括每个权利要求的每个要素、每个示例性实施例或示例的每个要素、每个附图的每个要素等)进行各种组合或选择(必要时不选择)。也就是说，本发明本质上包括本领域技术人员可以根据包括权利要求、附图和技术构思的整个公开内容而做出的各种变化和修改。此外，关于本申请中所描述的数值和数值范围，即使没有明确提及，也认为能陈述任何中间值、较低数值和很小的子范围。
附图标记列表
1 行波管
2 慢波电路
10 束孔
20 波导
21 第一折返部分
21a 平坦面
22 第二折返部分
22a 曲面
23 端口
24 曲折形部分
30 结构体
30A 第一结构体
30B 第二结构体
40 基板
41 第一抗蚀剂
42 第二抗蚀剂
42a 与第一折返部分相对应的部分
42b 与第二折返部分相对应的部分
100 预定方向
101 第一参考面
102 第二参考面
103 第三参考面。

Claims (10)

1.一种慢波电路，包括：
包括曲折形部分的波导，所述曲折形部分传送电磁波并交替重复第一折返部分和第二折返部分，所述第二折返部分折返到与所述第一折返部分相反的一侧；以及
束孔，传送电子束，在预定方向上延伸，并且穿过所述曲折形部分，
其中，所述束孔穿过所述曲折形部分，使得所述束孔的一部分从所述第一折返部分突出。
2.根据权利要求1所述的慢波电路，其中，所述束孔穿过所述曲折形部分，使得所述束孔的所述一部分在所述预定方向上连续地从所述第一折返部分突出。
3.根据权利要求1或2所述的慢波电路，其中，
所述第一折返部分沿第一参考面折返；
所述第二折返部分沿与所述第一参考面间隔开的第二参考面折返；以及
所述束孔穿过所述曲折形部分，使得所述束孔的所述一部分从所述第一参考面突出。
4.根据权利要求3所述的慢波电路，其中，
所述第一折返部分的顶部具有沿所述第一参考面的平坦面；以及
所述束孔穿过所述曲折形部分，使得所述束孔的一部分从所述平坦面突出。
5.根据权利要求3或4所述的慢波电路，其中，所述第二折返部分的顶部具有曲面。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的慢波电路，其中，
所述束孔的横截面为圆形；
所述预定方向实质上平行于所述第一参考面和所述第二参考面；以及
所述束孔的横截面的直径是所述第一参考面与第三参考面之间的距离的0.8倍以上且1.2倍以下，所述第三参考面从所述第二参考面朝向所述第一参考面偏移所述波导的厚度。
7.根据权利要求6所述的慢波电路，其中，所述束孔的横截面的直径是所述电磁波的使用波长的0.2倍以上且0.3倍以下。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的慢波电路，其中，所述预定方向实质上平行于所述波导的在所述曲折形部分中的堆叠方向。
9.一种行波管，包括结构体，所述结构体包括根据权利要求1至8中任一项所述的慢波电路。
10.一种行波管的制造方法，包括：
第一步骤：在基板上形成第一抗蚀剂，以用于形成在预定方向上延伸的束孔；
第二步骤：在包括所述第一抗蚀剂的所述基板上形成第二抗蚀剂以用于形成波导，使得所述第一抗蚀剂从所述第二抗蚀剂中的与所述第一折返部分相对应的部分突出，其中所述波导包括曲折形部分，所述曲折形部分交替重复第一折返部分和第二折返部分，所述第二折返部分折返到与所述第一折返部分相反的一侧；
第三步骤：在包括所述第一抗蚀剂和所述第二抗蚀剂的所述基板上形成第一结构体，使得所述第一抗蚀剂和所述第二抗蚀剂被完全掩埋；
第四步骤：通过从所述第一结构体中去除所述基板、所述第一抗蚀剂和所述第二抗蚀剂来形成包括所述束孔和所述波导的第一结构体；
第五步骤：通过与所述第一步骤至所述第四步骤相同的步骤来形成与所述第一结构体面对称的第二结构体；以及
第六步骤：将所述第一结构体与所述第二结构体接合。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024084546A1 (ja) * 2022-10-17 2024-04-25 ソニーグループ株式会社 伝送路、遅波回路、増幅器、送受信機、中継器、回路装置、伝送路の製造方法及び遅波回路の製造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3305749A (en) * 1962-05-04 1967-02-21 M O Valve Co Ltd Electron discharge device having plural electron beams, slow wave structures, and r.f. signals, each signal interacting with a plurality of beams
US4807355A (en) * 1986-04-03 1989-02-28 Raytheon Company Method of manufacture of coupled-cavity waveguide structure for traveling wave tubes
CN101615553A (zh) * 2009-07-22 2009-12-30 电子科技大学 一种矩形槽加载曲折波导慢波线
CN202111052U (zh) * 2010-12-13 2012-01-11 电子科技大学 一种起伏状波导慢波结构
CN102324363A (zh) * 2011-08-11 2012-01-18 电子科技大学 一种脊加载曲折矩形槽波导慢波线
CN103354199A (zh) * 2013-07-01 2013-10-16 电子科技大学 一种加脊微带线平面慢波结构
US20140265826A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Teledyne Wireless, Llc Asymmetrical Slow Wave Structures to Eliminate Backward Wave Oscillations in Wideband Traveling Wave Tubes
CN107424888A (zh) * 2017-07-08 2017-12-01 上海交通大学 行波管的慢波结构

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
KR101720591B1 (ko) * 2010-10-04 2017-03-29 삼성전자주식회사 릿지 구조의 테라헤르츠 발진회로
CN104576266B (zh) * 2014-12-29 2018-04-10 中国电子科技集团公司第十二研究所 一种用于返波振荡器的单侧折叠波导慢波结构
JP6619447B2 (ja) * 2015-12-18 2019-12-11 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
WO2017154987A1 (ja) 2016-03-10 2017-09-14 Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 遅波回路

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3305749A (en) * 1962-05-04 1967-02-21 M O Valve Co Ltd Electron discharge device having plural electron beams, slow wave structures, and r.f. signals, each signal interacting with a plurality of beams
US4807355A (en) * 1986-04-03 1989-02-28 Raytheon Company Method of manufacture of coupled-cavity waveguide structure for traveling wave tubes
CN101615553A (zh) * 2009-07-22 2009-12-30 电子科技大学 一种矩形槽加载曲折波导慢波线
CN202111052U (zh) * 2010-12-13 2012-01-11 电子科技大学 一种起伏状波导慢波结构
CN102324363A (zh) * 2011-08-11 2012-01-18 电子科技大学 一种脊加载曲折矩形槽波导慢波线
US20140265826A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Teledyne Wireless, Llc Asymmetrical Slow Wave Structures to Eliminate Backward Wave Oscillations in Wideband Traveling Wave Tubes
CN103354199A (zh) * 2013-07-01 2013-10-16 电子科技大学 一种加脊微带线平面慢波结构
CN107424888A (zh) * 2017-07-08 2017-12-01 上海交通大学 行波管的慢波结构

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