CN117393405A - 一种高效率相对论同轴多注速调管放大器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及相对论速调管放大器技术领域，旨在解决现有技术中束波互作用效率和高功率微波提取效率低和输出腔不可调问题，提供一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，包括电子束通道及同轴的输入腔、第一中间腔、第二中间腔、第三中间腔、第四中间腔、第五中间腔、输出腔、输出腔外观品质因素调节环、收集级、输出模式变换器、圆波导、输入波导；输入腔依次连接第一中间腔、第二中间腔、第三中间腔、第四中间腔、第五中间腔、输出腔、输出腔外观品质因素调节环、输出模式变换器和圆波导；电子束通道依次贯穿前述各部件，其末端放置收集级。本发明有益效果是束波互作用效率和高功率微波提取效率高和输出腔可调。

Description

一种高效率相对论同轴多注速调管放大器

技术领域

本发明涉及相对论速调管放大器技术领域，具体而言，涉及一种高效率相对论同轴多注速调管放大器。

背景技术

20世纪70年代，随着脉冲功率技术的发展，兴起的一门由脉冲功率技术和高功率电真空器件技术相结合的高功率微波技术，在众多领域有重要的应用前景，备受科研工作者们的关注；相对论速调管放大器作为一种典型的放大器，由于其高峰值功率、高效率、高增益和稳频稳相的特点，是一种非常有潜力高功率微波源，在新型加速器、高功率雷达和新型通信系统等领域都有广泛的应用；近年来，在现代工业、军事和科学研究应用需求的推动下，使得高功率微波技术向更高功率、更高频率和更高效率的方向发展；为了适应高功率微波技术高效率的发展需求，相对论速调管放大器在高效率和低能耗的方面发展亟需突破。

相对论速调管放大器的效率主要由两方面效率决定，一是强相对论电子束与相对论速调管放大器高频结构间的束波互作用效率，二是相对论速调管放大器输出腔中高功率微波功率的提取效率；在相对论速调管放大器群聚腔中引入二次谐波腔和三次谐波腔，可以提高相对论速调管放大器的束波互作用效率，采用多注电子束结构有利于提高相对论速调管放大器的束波互作用效率；采用外观品质因素可调的输出腔，以保证外观品质因素与调制电子束匹配，有助于提高相对论速调管放大器输出腔高功率微波功率的提取效率。

综上，二次和三次谐波腔，多注电子束结构，外观品质因素可调的输出腔对实现高效率相对论速调管放大器至关重要。

发明内容

本发明旨在提供一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，以解决现有技术中束波互作用效率和高功率微波提取效率低下和输出腔外观品质因素不可调的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其包括电子束通道以及同轴的输入腔、第一中间腔、第二中间腔、第三中间腔、第四中间腔、第五中间腔、输出腔、输出腔外观品质因素调节环、收集级、输出模式变换器、圆波导和输入波导；

上述输入腔、上述第一中间腔、上述第二中间腔、上述第三中间腔、上述第四中间腔、上述第五中间腔、上述输出腔为若干环形同轴腔；

上述输入腔、上述第一中间腔、上述第四中间腔、上述第五中间腔和上述输出腔为双重入式环形同轴腔；

上述输入波导连通上述输入腔，上述输入腔为器件的首端，上述输入腔后端依次连接上述第一中间腔、上述第二中间腔、上述第三中间腔、上述第四中间腔、上述第五中间腔、上述输出腔、上述输出腔外观品质因素调节环、上述输出模式变换器和上述圆波导；

上述电子束通道为多个独立的管型通道，且上述电子束通道穿过上述输入腔、上述第一中间腔、上述第二中间腔、上述第三中间腔、上述第四中间腔、上述第五中间腔和上述输出腔，上述电子束通道的末端放置上述收集级。

本实施方案公开的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，由于第二中间腔和第三中间腔为分别为二倍频腔和三倍频腔，输入腔、第一中间腔、第四中间腔、第五中间腔和输出腔的谐振频率均为基频频率，并且频率按照输入腔、第一中间腔、第四中间腔和第五中间腔的顺序依次增大，因此能帮助更多的外围电子进入群聚中心，增强强流电子束的群聚，提高强流电子束与谐振腔高频场之间的束波互作用效率；由于设有上述输出腔外观品质因素调节环，以调节上述输出腔耦合孔的大小，进而调节上述输出腔的外观品质因素，同时，保证了上述输出腔外观品质因素与强流调制电子束匹配，提高了上述输出腔的高功率微波提取效率，这使得一种高效率相对论同轴多注速调管放大器具有影响外观品质因素可调的输出腔，提高了束波互作用效率和高功率微波提取效率；进而上述两方面提高了相对论同轴多注速调管放大器的总效率的有益效果。

可选地：上述输入腔、上述第一中间腔、上述第四中间腔、上述第五中间腔和上述输出腔的谐振频率均为基频频率，并且，按照上述输入腔、上述第一中间腔、上述第四中间腔和上述第五中间腔的顺序依次增大；

上述输入腔谐振频率为工作频率，上述第一中间腔谐振频率略大于上述第二中间腔的谐振频率，上述第四中间腔和上述第五中间腔谐振频率远大于上述输入腔谐振频率，上述输出腔谐振频率位于工作频率附近；上述第二中间腔和上述第三中间腔谐振频率分别为二倍频频率和三倍频频率。

如此设置，这样能帮助更多的外围电子进入群聚中心，增强强流电子束的群聚，提高强流电子束与谐振腔高频场之间的束波互作用效率。

可选地：上述输入腔、上述第一中间腔、上述第二中间腔、上述第三中间腔、上述第四中间腔、上述第五中间腔和上述输出腔的工作模式均为TM01模。

如此设置，谐振腔的轴向电场主要分布于谐振腔的间隙处，即电子束管状通道穿过的区域，因此有利于强流电子束与谐振腔的束波互作用，提高束波互作用效率。

可选地：上述输出腔的耦合孔为内同轴环形孔。

如此设置，内同轴环形孔的大小与上述输出腔的外观品质因素密切相关，决定着高功率微波通过内同轴环形孔进入上述输出模式变换器的效率。

可选地：上述输出腔外观品质因素调节环共有十个，且这十个上述输出腔外观品质因素调节环的凸起部分的外半径均匀分布于r1到r2之间。

如此设置，在实验中通过更换不同凸起半径的输出腔外观品质因素调节环，以调节上述输出腔耦合孔的大小，进而调节上述输出腔的外观品质因素，以保证了上述输出腔外观品质因素与强流调制电子束匹配，提高了上述输出腔的高功率微波提取效率。

可选地：上述输入波导为扇形共形波导，上述输入波导的一端与上述输入腔外腔相接，上述输入波导的另一端与外部输入微波装置(图中未显示)相接；

上述输入波导具有两段扇形共形波导，两段扇形共形波导的圆心角相同且由扇形共形波导的截止频率条件和单模传输条件确定，工作模式均为TE11模；

两段扇形波导的缝隙高度不一致，靠近上述输入腔的扇形共形波导的缝隙高度小，远离上述输入腔并靠近外部输入微波装置(图中未显示)的扇形共形波导的缝隙高度大。

如此设置，靠近上述输入腔的扇形共形波导的缝隙高度小，决定着上述输入腔的外观品质因素，扇形共形波导轴向长度决定着上述输入腔内的场均匀性；而远离上述输入腔的扇形共形波导的缝隙高度大，主要起到传输输入微波的作用。

可选地：多个上述电子束通道均匀的分布在角向，多个上述电子束通道的轴均位于同一个柱面上，并且该柱面的轴与上述输入腔、上述第一中间腔、上述第二中间腔、上述第三中间腔、上述第四中间腔、上述第五中间腔和上述输出腔的轴线同轴。

如此设置，这使得单个电子束的导流系数降低，意味着空间电荷力降低，进而能有利于束波互作用效率的提高。

可选地：上述收集级的形状为环形锥状柱体，上述收集级位于上述电子束通道的末端。

如此设置，上述收集级用于收集从上述输出腔减速后的电子。

可选地：上述输入腔、上述第一中间腔、上述第二中间腔、上述第三中间腔、上述第四中间腔、上述第五中间腔、上述输出腔、上述输入波导、上述输出模式变换器、上述输出腔外观品质因素调节环和上述圆波导和上述收集级的轴线同轴。

如此设置，这样能够有利于强流电子束与谐振腔的束波互作用，提高束波互作用效率。

可选地：上述输入腔、上述第一中间腔、上述第二中间腔、上述第三中间腔、上述第四中间腔、上述第五中间腔、上述输出腔、上述输入波导、上述输出模式变换器、上述输出腔外观品质因素调节环和上述圆波导的材质为不锈钢或钛合金；

上述收集级的材质为石墨。

如此设置，不锈钢或钛合金的材质击穿阈值高，导电良好，且具有较高的强度，能够满足高效率相对论同轴多注速调管放大器对电磁特性和强度的要求，而石墨具有耐高温、高强度和非常良好的导电性，有利于收集从上述输出腔减速后的电子。

综合以上描述，本发明公开的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器具有影响外观品质因素可调的输出腔，提高了束波互作用效率和高功率微波提取效率，进而提高了相对论同轴多注速调管放大器的总效率的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中一种高效率相对论同轴多注速调管放大器的结构示意图；

图2为本发明实施例中图1的A-A面截面图；

图3为本发明实施例中图1的B-B面截面图；

图4为本发明实施例中图1的C-C面截面图。

图标：1-输入腔、2-第一中间腔、3-第二中间腔、4-第三中间腔、5-第四中间腔、6-第五中间腔、7-输出腔、8-输出腔外观品质因素调节环、9-收集级、10-输出模式变换器、11-圆波导、12-输入波导、13-电子束通道、14-耦合孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图1、图2、图3和图4，本实施例提出一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，包括电子束通道13以及相互同轴的输入腔1、第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6、输出腔7、输出腔外观品质因素调节环8、收集级9、输出模式变换器10、圆波导11和输入波导12；

输入腔1、第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6、输出腔7为若干环形同轴腔；

输入腔1、第一中间腔2、第四中间腔5、第五中间腔6和输出腔7为双重入式环形同轴腔；

所述输入波导12连通所述输入腔1，输入腔1为器件的首端，输入腔1后端依次连接第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6、输出腔7、输出腔外观品质因素调节环8、输出模式变换器10和圆波导11；

电子束通道为多个独立的管型通道，且电子束通道穿过输入腔1、第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6和输出腔7，电子束通道13的末端放置收集级9。

在本实施例中，输入波导12加工时，是在高效率相对论同轴多注速调管放大器的轴向壁内切开的扇形共形波导，此扇形共形波导的圆心轴与输入腔1、第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6、输出腔7、输出腔外观品质因素调节环8、收集级9、输出模式变换器10和圆波导11的轴心是同一个轴心；

参见图2、图3和图4可知，图2、图3和图4是三个部位的剖视图，每个剖视图上都有输入波导12，进而说明，本技术方案中的输入波导12沿高效率相对论同轴多注速调管放大器的轴向贯穿设置，实际加工时，只需要在高效率相对论同轴多注速调管放大器靠近外壁的位置开挖输入波导12，并沿高效率相对论同轴多注速调管放大器的轴向开挖，进而使输入波导12就位于高效率相对论同轴多注速调管放大器上，开挖的输入波导12一端连通输入腔1，其另一端连接外部输入微波装置(图中未显示)。

本实施方案公开的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，由于第二中间腔3和第三中间腔4为分别为二倍频腔和三倍频腔，输入腔1、第一中间腔2、第四中间腔5、第五中间腔6和输出腔7的谐振频率均为基频频率，并且频率按照输入腔1、第一中间腔2、第四中间腔5和第五中间腔6的顺序依次增大，因此能帮助更多的外围电子进入群聚中心，增强强流电子束的群聚，提高强流电子束与谐振腔高频场之间的束波互作用效率；由于设有上述输出腔外观品质因素调节环8，以调节上述输出腔耦合孔14的大小，进而调节上述输出腔的外观品质因素，同时，保证了上述输出腔外观品质因素与强流调制电子束匹配，提高了上述输出腔7的高功率微波提取效率，这使得一种高效率相对论同轴多注速调管放大器具有影响外观品质因素可调的输出腔，提高了束波互作用效率和高功率微波提取效率；进而上述两方面提高了相对论同轴多注速调管放大器的总效率的有益效果。

参见图1、图2、图3和图4，输入腔1、第一中间腔2、第四中间腔5、第五中间腔6和输出腔7的谐振频率均为基频频率，并且，按照输入腔1、第一中间腔2、第四中间腔5和第五中间腔6的顺序依次增大；

输入腔1谐振频率为工作频率，第一中间腔2谐振频率略大于第二中间腔2的谐振频率，第四中间腔5和第五中间腔6谐振频率远大于输入腔1谐振频率，输出腔7谐振频率位于工作频率附近；第二中间腔3和第三中间腔4谐振频率分别为二倍频频率和三倍频频率，这样能帮助更多的外围电子进入群聚中心，增强强流电子束的群聚，提高强流电子束与谐振腔高频场之间的束波互作用效率。

输入腔1、第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6和输出腔7的工作模式均为TM01模，谐振腔的轴向电场主要分布于谐振腔的间隙处，即电子束管状通道穿过的区域，因此有利于强流电子束与谐振腔的束波互作用，提高束波互作用效率。

输出腔7的耦合孔14为内同轴环形孔，内同轴环形孔的大小与输出腔7的外观品质因素密切相关，决定着高功率微波通过内同轴环形孔进入输出模式变换器10的效率。

输出腔外观品质因素调节环8共有十个，且这十个输出腔外观品质因素调节环8的凸起部分的外半径均匀分布于r1到r2之间，在实验中通过更换不同凸起半径的输出腔外观品质因素调节环8，以调节输出腔7的耦合孔14的大小，进而调节输出腔7的外观品质因素，同时，保证了输出腔7外观品质因素与强流调制电子束匹配，提高了输出腔7的高功率微波提取效率。

参见图1、图2、图3和图4，输入波导12为扇形共形波导，输入波导12的一端与输入腔1外腔相接，输入波导12的另一端与外部输入微波装置(图中未显示)相接；

输入波导12具有两段扇形共形波导，两段扇形共形波导的圆心角相同且由扇形共形波导的截止频率条件和单模传输条件确定，工作模式均为TE11模；

两段扇形波导的缝隙高度不一致，靠近输入腔1的扇形共形波导的缝隙高度小，远离输入腔1并靠近外部输入微波装置(图中未显示)的扇形共形波导的缝隙高度大，靠近输入腔1的扇形共形波导的缝隙高度小，决定着输入腔1的外观品质因素，扇形共形波导轴向长度决定着输入腔1内的场均匀性；而远离输入腔1的扇形共形波导的缝隙高度大，主要起到传输输入微波的作用。

多个电子束通道13均匀的分布在角向，多个电子束通道13的轴均位于同一个柱面上，并且该柱面的轴与输入腔1、第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6和输出腔7的轴线同轴，这使得单个电子束的导流系数降低，意味着空间电荷力降低，进而能有利于束波互作用效率的提高。

收集级9的形状为环形锥状柱体，收集级9位于电子束通道的末端，收集级9用于收集从输出腔7减速后的电子。

参见图1、图2、图3和图4，输入腔1、第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6、输出腔7、输入波导12、输出模式变换器10、输出腔外观品质因素调节环8和圆波导11和收集级9的轴线同轴，有利于强流电子束与谐振腔的束波互作用，提高束波互作用效率。

输入腔1、第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6、输出腔7、输入波导12、输出模式变换器10、输出腔7外观品质因素调节环8和圆波导11的材质为不锈钢或钛合金；收集级9的材质为石墨，不锈钢或钛合金的材质击穿阈值高，导电良好，且具有较高的强度，能够满足高效率相对论同轴多注速调管放大器对电磁特性和强度的要求，而石墨具有耐高温、高强度和良好的导电性，有利于收集从输出腔7减速后的电子。

参见图1、图2、图3和图4，在本实施例中，耦合孔14是输出腔7内侧的筒体结构，输出腔外观品质因素调节环8可更换的套设在这个筒体结构上。

参见图1、图2、图3和图4，在本实施例中，r1到r2是指，输出腔7内侧的筒体结构的中心轴到输出腔7内侧的筒体结构外壁距离为r1；输出腔7内侧的筒体结构的中心轴到输出腔7内侧壁之间距离为r2。

参见图1、图2、图3和图4，在本实施例中，输出模式变换器10是实现TEM-TM01的模式变换。

实施例二

参见图1、图2、图3和图4，结合实施例一的基础上，选择一个S波段高效率相对论同轴多注速调管放大器，其中角向均匀的电子束通道13个数为18，电子束通道13中心半径为42.5mm，电子束通道13半径为6mm；

输入腔1、第一中间腔2、第二中间腔3、第三中间腔4、第四中间腔5、第五中间腔6、输出腔7的谐振频率分别为2.887GHz，2.888GHz，5.689GHz，8.449GHz，3.574GHz，3.594GHz，2.872GHz；输入腔1的间隙为18mm，腔长为28.5mm，内外半径为64.5mm，22.5mm，共形扇形波导圆心角角度为70度，与输入腔1相接的共形扇形波导轴向长度为40mm，第二段共形扇形波导长度随器件度的变化而变化，第一段共形扇形波导的缝隙高度为2.1mm，第二段扇形波导的缝隙高度为6mm。

输入腔1到第一中间腔2之间的电子束通道长度为127mm，第一中间腔2的间隙为18mm，腔长为29mm，内外半径为64.5mm，22.5mm。

第一中间腔2到第二中间腔3之间的电子束通道长度为159mm，第二中间腔3内外半径为15.1mm，14.1mm，腔长为7.1mm。

第二中间腔3到第三中间腔4之间的电子束通道长度为160mm，第三中间腔4的内外半径为11mm，10mm，腔长为3.5mm。

第三中间腔4到第四中间腔5之间的电子束通道长度为56mm，第四中间腔5的间隙为16mm，腔长为23.5mm，内外半径为61.5mm，25.5mm。

第四中间腔5到第五中间腔6之间的电子束通道长度为267mm，第五中间腔6的间隙为16mm，腔长为23.2mm，内外半径为61.5mm，25.5mm。

第五中间腔6到输出腔7之间的电子束通道长度为89mm，输出腔7的间隙为18mm，腔长为29.5mm，内外半径为64.5mm，22.5mm，输出腔7后电子束通道的长度为50mm。

输出腔外观品质因素调节环8凸起部分外半径为30mm，长度为5mm，输出变换模式变换器内导体最大外半径为32mm，长度为312mm，圆波导11内半径为49mm，长度为96mm，收集内外半径为36.5mm，48.5mm，长度为20mm。

电子束电压为500kV，电子束电流2.52kA。通过注入2.52kW的高频信号，最终经过输出作用后产生微波功率大于1GW，输出微波频率为S波段，器件的饱和增益约56dB，效率79％。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

包括电子束通道以及相互同轴的输入腔、第一中间腔、第二中间腔、第三中间腔、第四中间腔、第五中间腔、输出腔、输出腔外观品质因素调节环、收集级、输出模式变换器、圆波导和输入波导；

所述输入腔、所述第一中间腔、所述第二中间腔、所述第三中间腔、所述第四中间腔、所述第五中间腔、所述输出腔为若干环形同轴腔；

所述输入腔、所述第一中间腔、所述第四中间腔、所述第五中间腔和所述输出腔为双重入式环形同轴腔；

所述输入波导连通所述输入腔，所述输入腔为器件的首端，所述输入腔后端依次连接所述第一中间腔、所述第二中间腔、所述第三中间腔、所述第四中间腔、所述第五中间腔、所述输出腔、所述输出腔外观品质因素调节环、所述输出模式变换器和所述圆波导；

所述电子束通道为多个独立的管型通道，且所述电子束通道穿过所述输入腔、所述第一中间腔、所述第二中间腔、所述第三中间腔、所述第四中间腔、所述第五中间腔和所述输出腔，所述电子束通道的末端放置所述收集级。

2.根据权利要求1所述的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

所述输入腔、所述第一中间腔、所述第四中间腔、所述第五中间腔和所述输出腔的谐振频率均为基频频率，并且，按照所述输入腔、所述第一中间腔、所述第四中间腔和所述第五中间腔的顺序依次增大；

所述输入腔谐振频率为工作频率，所述第一中间腔谐振频率略大于所述第二中间腔的谐振频率，所述第四中间腔和所述第五中间腔谐振频率远大于所述输入腔谐振频率，所述输出腔谐振频率位于工作频率附近；所述第二中间腔和所述第三中间腔谐振频率分别为二倍频频率和三倍频频率。

3.根据权利要求1所述的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

所述输入腔、所述第一中间腔、所述第二中间腔、所述第三中间腔、所述第四中间腔、所述第五中间腔和所述输出腔的工作模式均为TM01模。

4.根据权利要求1所述的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

所述输出腔的耦合孔为内同轴环形孔。

5.根据权利要求1所述的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

所述输出腔外观品质因素调节环共有十个，且这十个所述输出腔外观品质因素调节环的凸起部分的外半径均匀分布于r1到r2之间。

6.根据权利要求1所述的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

所述输入波导为扇形共形波导，所述输入波导的一端与所述输入腔外腔相接，所述输入波导的另一端与外部输入微波装置相接；

所述输入波导具有两段扇形共形波导，两段扇形共形波导的圆心角相同且由扇形共形波导的截止频率条件和单模传输条件确定，工作模式均为TE11模；

两段扇形波导的缝隙高度不一致，靠近所述输入腔的扇形共形波导的缝隙高度小，远离所述输入腔并靠近外部输入微波装置的扇形共形波导的缝隙高度大。

7.根据权利要求1所述的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

多个所述电子束通道均匀的分布在角向，多个所述电子束通道的轴均位于同一个柱面上，并且该柱面的轴与所述输入腔、所述第一中间腔、所述第二中间腔、所述第三中间腔、所述第四中间腔、所述第五中间腔和所述输出腔的轴线同轴。

8.根据权利要求1所述的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

所述收集级的形状为环形锥状柱体，所述收集级位于所述电子束通道的末端。

9.根据权利要求1所述的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

所述输入腔、所述第一中间腔、所述第二中间腔、所述第三中间腔、所述第四中间腔、所述第五中间腔、所述输出腔、所述输入波导、所述输出模式变换器、所述输出腔外观品质因素调节环和所述圆波导和所述收集级的轴线同轴。

10.根据权利要求1所述的一种高效率相对论同轴多注速调管放大器，其特征在于：

所述输入腔、所述第一中间腔、所述第二中间腔、所述第三中间腔、所述第四中间腔、所述第五中间腔、所述输出腔、所述输入波导、所述输出模式变换器、所述输出腔外观品质因素调节环和所述圆波导的材质为不锈钢或钛合金；

所述收集级的材质为石墨。