【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及微波真空電子器件領域。更具體地，涉及一種高頻螺旋線慢波結構及行波管。
技術介紹
1、行波管是一種微波功率放大器件，屬于真空電子器件。在雷達、電子對抗和通信中得到了廣泛應用，相比半導體技術發展起來的固態器件，在寬帶寬、高效率方向具有更多的優勢。行波管主要是由電子槍、高頻慢波結構、磁聚焦系統、輸入輸出系統、收集極五部分構成。
2、高頻慢波結構是行波管的核心部件，其作用使電子槍發射出的電子注與輸入系統進入高頻慢波結構的射頻微波信號充分發生能量交換，以獲得更高的輸出能量信號。高頻注波互作用結構對電子注-微波互作用的效率、增益和帶寬等指標影響很大，其性能直接決定了行波管整管的性能，而星用載荷器件在衛星平臺工作時電源的供能有限，越來越多的衛星用戶追求載荷器件具備更高的工作效率和更寬的工作帶寬，螺旋線高頻慢波結構的寬帶耦合特性及更易獲得較高的耦合效率使螺旋線型電真空器件在眾多載荷器件中更具優勢，所以對螺旋線高頻慢波結構的研究就顯得尤為重要，如何設計出高效率、寬帶寬的慢波結構成為星用電真空器件研制過程中必不可少且非常重要的步驟。
3、目前行波管慢波結構普遍采用的是螺旋線慢波結構，其設計理論和設計方法已相當成熟，已積累了許多相關知識和經驗總結，即通過三根夾持桿與螺旋線在圓形管殼中支撐作用，使螺旋線與管殼軸心保持一致。通過螺旋線螺距的變化降低微波的相速使通過螺線線中心的電子注與微波充分交換能量以放大電磁波信號。
4、為了獲得更高的互作用效率，通常采用漸變螺旋線螺距和優化夾持桿結構的兩種方式設計高效率
技術實現思路
1、鑒于上述問題，本專利技術的一個目的在于提供一種能夠提升電子注和電磁波的互作用耦合效率的高頻螺旋線慢波結構。
2、本專利技術的另一個目的在于提供一種包括上述高頻螺旋線慢波結構的行波管。
3、為達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
4、根據本專利技術的一個方面，提供一種高頻螺旋線慢波結構，包括：
5、管殼以及通過夾持桿固定于所述管殼內的螺旋線，所述螺旋線和管殼同軸設置；
6、所述管殼內壁設置有加載結構，所述加載結構為由所述管殼的內壁凹陷形成的槽體，所述槽體環繞所述管殼的中心軸線螺旋盤繞于所述管殼內壁形成螺旋結構，由所述管殼的一端延伸至所述管殼的另一端。
7、此外，可選的方案是，所述加載結構為多線螺旋結構，包括至少兩條沿所述管殼的軸向等距分布的槽體。
8、此外，可選的方案是，所述螺旋線為變螺距螺旋線。
9、此外，可選的方案是，所述螺旋結構的螺旋角與所述螺旋線的螺距相關。
10、此外，可選的方案是，所述加載結構包括n條槽體：
11、n=
12、其中，β為所述螺旋結構的螺旋角。
13、此外，可選的方案是，所述夾持桿為t型結構，包括第一結構部和第二結構部，所述第一結構部遠離第二結構部的一端和所述螺旋線結合固定，所述第二結構部遠離第一結構部的一端表面為弧形表面，和所述管殼的內壁結合固定；
14、所述第一結構部的寬度a小于第二結構部的寬度b。
15、此外，可選的方案是，所述槽體沿所述管殼的軸向方向的槽寬m小于所述夾持桿第二結構部的寬度b。
16、此外，可選的方案是，所述夾持桿沿所述管殼的軸向方向的中部包括衰減器，所述衰減器的長度大于所述慢波結構所傳輸信號的2-3個波長的長度。
17、此外，可選的方案是，所述槽體沿所述管殼的軸向方向的槽寬m小于所述螺旋線的螺距。
18、根據本專利技術的另一個方面，提供一種行波管，包括電子槍、聚焦系統、收集極、輸入裝置、輸出裝置和高頻螺旋線慢波結構；
19、所述高頻螺旋線慢波結構的管殼包括輸入端口和輸出端口，所述螺旋線靠近所述輸入端口一側得到螺距大于靠近所述輸出端口一側的螺距。
20、本專利技術的有益效果如下：
21、針對現有技術中存在的技術問題，本專利技術提供一種高頻螺旋線慢波結構及行波管，通過對慢波結構的結構進行改進，通過在管殼內部加工加載結構，提高了慢波結構的耦合阻抗和輸出功率，進一步提升了電子注和電磁波的互作用耦合效率，為空間行波管高效率技術提供了新的技術方向。在現有的機械加工水平下，本專利技術所提供的結構相比縮小螺距尺寸以提高互作用耦合效率的慢波結構更容易實現，可以降低毫米波行波管小尺寸螺距的螺旋線慢波結構的加工難度，同時能夠在相同尺寸下具有更高的輸出功率和互作用耦合效率，滿足高效率行波管的設計需求，該慢波結構具有結構簡單、易于加工的優點。
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1.一種高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，包括管殼以及通過夾持桿固定于所述管殼內的螺旋線，所述螺旋線和管殼同軸設置；
2.根據權利要求1所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述加載結構為多線螺旋結構，包括至少兩條沿所述管殼的軸向等距分布的槽體。
3.根據權利要求1所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述螺旋線為變螺距螺旋線。
4.根據權利要求1所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述螺旋結構的螺旋角與所述螺旋線的螺距相關。
5.根據權利要求2所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述加載結構包括N條槽體：
6.根據權利要求1所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述夾持桿為T型結構，包括第一結構部和第二結構部，所述第一結構部遠離第二結構部的一端和所述螺旋線結合固定，所述第二結構部遠離第一結構部的一端表面為弧形表面，和所述管殼的內壁結合固定；
7.根據權利要求6所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述槽體沿所述管殼的軸向方向的槽寬m小于所述夾持桿第二結構部的寬度b。
8.根據權利要求1所述的高
9.根據權利要求1所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述槽體沿所述管殼的軸向方向的槽寬m小于所述螺旋線的螺距。
10.一種行波管，其特征在于，包括電子槍、聚焦系統、收集極、輸入裝置、輸出裝置和權利要求1-9任一項所述的高頻螺旋線慢波結構；
...【技術特征摘要】
1.一種高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，包括管殼以及通過夾持桿固定于所述管殼內的螺旋線，所述螺旋線和管殼同軸設置；
2.根據權利要求1所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述加載結構為多線螺旋結構，包括至少兩條沿所述管殼的軸向等距分布的槽體。
3.根據權利要求1所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述螺旋線為變螺距螺旋線。
4.根據權利要求1所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述螺旋結構的螺旋角與所述螺旋線的螺距相關。
5.根據權利要求2所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述加載結構包括n條槽體：
6.根據權利要求1所述的高頻螺旋線慢波結構，其特征在于，所述夾持桿為t型結構，包括第一結構部和第二結構部，所述第一結構部遠離第...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭晨，閆冠齊，顧曉玥，馬夢曉，
申請(專利權)人：北京真空電子技術研究所中國電子科技集團公司第十二研究所，
類型：發明
國別省市：
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