一種用于級聯折疊波導的連接結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于微波電真空領域，具體涉及一種用于級聯折疊波導的連接結構。
【背景技術】
[0002]折疊波導慢波結構具有高功率、寬頻帶、高增益等優點。作為高頻、大功率、寬頻帶微波源的慢波電路具有巨大的應用潛力。它的主要優點是較好地解決了毫米波器件長期未能克服的大功率與寬頻帶的矛盾，實現了兩者的統一。但是隨著微波技術的發展以及應用頻率的提高，單一的折疊波導行波管功率增益已經不能滿足需求。雖然可以通過增加慢波線的長度提高行波管的增益，但這會增加管子的整體尺寸和重量，不利于真空器件的小型化。在“Design of a High-Gain Wideband High-Power 220-GHz Multiple-BeamSerpentine TWT，，(Vacuum Electronics Conference,2010IEEE Internat1nal，23—24頁，作者:Khanh Nguyen, Lars Ludeking, John Pasour) 一文中研宄了一種多注折疊波導行波管，其結構如圖1所示，包括三段折疊波導和各級之間的連接結構。與單注折疊波導行波管相比，多注折疊波導行波管能夠進一步提高行波管的增益。但是文章中的多注折疊波導行波管各級之間采用圓弧形彎曲波導連接，一般要求其彎曲半徑滿足r ^ 1.5b (b為折疊波導橫截面窄邊寬度)，所以這種圓弧形彎曲波導使得兩級之間的距離較大，增加了行波管的尺寸與重量，這使得多束折疊波導行波管的應用范圍減小，在一些場合其應用受到限制。因此，攻克這一難題是多束折疊波導行波管能否大量應用的關鍵因素。設計一種既能減輕級聯折疊波導的重量與體積，又不破壞其輸入輸出特性的連接結構是解決上述困難的關鍵步驟。
【發明內容】
[0003]本發明在普通多注級聯折疊波導行波管的基礎上，提出一種用于級聯折疊波導行波管的連接結構，該連接結構具有良好的輸入輸出特性，并且使行波管的結構更緊湊，重量更輕。
[0004]為了實現上述目的，本發明的技術方案是:一種用于級聯折疊波導行波管的連接結構，該結構為彎折矩形波導，其特征在于，所述彎折矩形波導的彎折角度為90度，并將彎折處的外折角處向外延伸，形成一個矩形腔。所述連接結構為全金屬結構。
[0005]本發明的有益效果:利用本發明提出的一種用于級聯折疊波導行波管的連接結構，一定程度上縮小了級聯折疊波導行波管各級之間的連接尺寸，避免了選取彎曲波導所需要的大曲率半徑。而且該結構有著比彎曲波導更好的輸入輸出特性參數，其S11參數(輸入特性參數)值在Ka(中心頻率為38GHz)波段比圓弧形彎曲波導平均降低了 15%，并且本發明很好的改善了級聯折疊波導占用空間大以及重量重的問題，這使得多束折疊波導行波管的應用范圍擴大。
【附圖說明】
[0006]圖1是【背景技術】結構示意圖；
[0007]圖2是折疊波導結構示意圖；
[0008]圖3是本發明實施例的結構示意圖；
[0009]圖4是本發明最終應用在三注級聯折疊波導上的示意圖；
[0010]圖5是本發明實施例與【背景技術】的S11參數對比圖。
【具體實施方式】
[0011]—種用于三注級聯折疊波導行波管級聯的連接結構在Ka波段(的設計應用。三注級聯折疊波導行波管整體示意圖如圖1所示，圖中標號I為【背景技術】的圓弧形彎曲波導，標號2為折疊波導的一個周期，其放大結構示意圖如圖2所示，設定如下尺寸:折疊波導的橫截面尺寸為a*b (長*寬)，其中a = 4.92mm, b = 0.90mm，折疊波導半個周期的長度為p=1.76mm，折疊波導中非彎曲部分高度h = 1.25mm，電子注通道半徑R = 0.5mm。使用本發明的連接結構替換原圓弧形彎曲波導，如圖3所示，內折角到延伸面的距離m = 0.86b，向外延伸的矩形腔體的厚度d = 0.0012_。【背景技術】級聯處設置的是彎曲波導，其彎曲半內徑為r彡1.5b0
[0012]采用本發明提出的一種用于三注級聯折疊波導行波管的連接結構，利用三維電磁仿真軟件對三注級聯折疊波導行波管進行仿真，獲得輸入特性參數曲線如圖5所示。從圖上可看出在使用本發明連接結構的S11參數值比【背景技術】所用的圓弧型彎曲波導降低了15%。并且，這種連接方式很好的解決了三注級聯折疊波導占用空間大以及重量重的問題，使其能夠適用于重量要求輕的場合，空間占用減少了約十分之一。
【主權項】
1.一種用于級聯折疊波導行波管的連接結構，該結構為彎折矩形波導，其特征在于:所述彎折矩形波導的彎折角度為90度，并將彎折處的外折角處向外延伸形成一個矩形腔。
2.如權利要求1所述的一種用于級聯折疊波導行波管的連接結構，其特征在于:該連接結構為全金屬結構。
【專利摘要】該發明公開了一種用于級聯折疊波導行波管的連接結構，屬于微波電真空領域。該連接結構為彎折矩形波導，其特征在于所述彎折矩形波導的彎折角度為90度，并將彎折處的外折角處向外延伸，形成一個矩形腔；所述連接結構為全金屬結構。該發明具有良好的輸入輸出特性，并且一定程度上縮小了級聯折疊波導行波管各級之間的連接尺寸，使行波管的結構更緊湊，重量更輕，這使得多束折疊波導行波管的應用范圍擴大。
【IPC分類】H01J25-34, H01J23-34
【公開號】CN104599925
【申請號】CN201410840797
【發明人】尹俊輝, 徐立, 諸葛天祥, 李斌
【申請人】電子科技大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月30日