S波段12.1%帶寬速調(diào)管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種S波段12.1％帶寬速調(diào)管。該S波段12.1％帶寬速調(diào)管包括：電子槍組件，用于發(fā)射電子束，該電子在磁場的約束下，沿著漂移通道前進(jìn)；群聚段組件，將電子槍組件發(fā)射的電子束進(jìn)行速度調(diào)制和密度調(diào)制，生成高頻電子束；以及輸出段組件，與所述群聚段組件提供的高頻電子束發(fā)生注波互作用，電子束的能量在輸出腔轉(zhuǎn)化成微波輸出。本發(fā)明S波段12.1％帶寬速調(diào)管，在提高帶寬和功率方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢。
【專利說明】S波段12.1%帶寬速調(diào)管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電真空【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種S波段12.1%帶寬大功率速調(diào)管。
【背景技術(shù)】
[0002]在微波電真空器件大家族中，速調(diào)管是其中的一種，是在真空狀態(tài)下，利用帶電粒子在電極間運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)微波信號的振蕩或放大的一種電子器件。普通速調(diào)管具有高功率、高增益和高效率等特點(diǎn)，與其它微波電子管相比，帶寬不是速調(diào)管的優(yōu)勢。但是，速調(diào)管的輸出功率量級卻是微波電子管中最高的，作為雷達(dá)發(fā)射機(jī)的核心器件，在電子對抗、自由電子激光武器和雷達(dá)成像等應(yīng)用方面扮演著至關(guān)重要的角色。為了提高雷達(dá)的抗干擾能力和靈敏度，不僅對速調(diào)管的功率和增益要求高，同時(shí)還對速調(diào)管的帶寬提出更高的要求。目前，在S波段大功率速調(diào)管的帶寬最多只能達(dá)到10%，為了提高雷達(dá)整體的抗干擾能力和靈敏度，迫切需要大功率、高增益和超寬帶速調(diào)管。
[0003]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中， 申請人:發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的大功率速調(diào)管具有以下技術(shù)間題:
[0004](I)傳統(tǒng)大功率速調(diào)管具有較大的功率和增益，但是在雷達(dá)等應(yīng)用方面，帶寬太窄直接會(huì)影響到雷達(dá)的抗干擾能力、分辨率和靈敏度；
[0005](2)傳統(tǒng)的大功率速調(diào)管的輸出功率有限，大大影響雷達(dá)的探測距離和高分辨率雷達(dá)成像。
[0006]目前研制出的大功率速調(diào)管，雖然功率已經(jīng)有一定的提高，但是卻無法真正實(shí)現(xiàn)寬頻帶功率的輸出，也就無法真正提高雷達(dá)的抗干擾能力、分辨率和靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](一)要解決的技術(shù)間題
[0008]鑒于上述技術(shù)間題，本發(fā)明提供了一種S波段12.1 %帶寬大功率速調(diào)管，以實(shí)現(xiàn)高功率、高增益和超寬帶的新型S波段12.1 %帶寬速調(diào)管。
[0009]( 二 )技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明提供了一種S波段12.1 %帶寬大功率速調(diào)管，包括:電子槍組件、群聚段組件和輸出段組件。其中，電子槍組件100，用于發(fā)射電子束，該電子在磁場的約束下，沿著漂移通道前進(jìn)。群聚段組件200，將電子槍組件100發(fā)射的電子束進(jìn)行速度調(diào)制和密度調(diào)制，生成高頻電子束。輸出段組件300，與群聚段組件200提供的高頻電子束發(fā)生注波互作用，電子束的能量在輸出腔轉(zhuǎn)化成微波輸出。
[0011]優(yōu)選地，本發(fā)明S波段12.1%帶寬大功率速調(diào)管中，電子槍組件100包括:電子槍底盤組件110 ;電子槍過渡段150 ;電子槍絕緣陶瓷120，其下端與電子槍底盤組件110連接，上端與電子槍過渡段150連接；電場保護(hù)環(huán)140，設(shè)置于電子槍絕緣陶瓷120的上端的下方；以及電子槍130，與電子槍底盤組件110連接，包括熱子組件131、陰極132和聚束極133。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明S波段12.1%帶寬大功率速調(diào)管中，電子槍的陰極132的形狀為圓形，工作電壓為63kV，工作電流為42A，其導(dǎo)流系數(shù)為2.65 μ P0
[0013]優(yōu)選地，本發(fā)明S波段12.1%帶寬大功率速調(diào)管中，電子槍的陰極132為氧化物陰極或者鋇鶴陰極。
[0014]優(yōu)選地，本發(fā)明S波段12.1%帶寬大功率速調(diào)管中，群聚段組件200包括:陽極頭組件210，由陽極頭211和下磁屏212構(gòu)成；輸入腔220，為圓柱形諧振腔，其與陽極頭211的末端焊接，同軸線饋入微波信號，該圓柱形諧振腔腔體的諧振頻率為工作中心頻率，輸入帶寬達(dá)按照工作帶寬要求設(shè)置；漂移段260和群聚段中間腔230，依次連接于輸入腔220后面，兩者形成漂移通道270，被磁場約束的電子束在漂移通道270前進(jìn)過程中不斷與群聚段中間腔230發(fā)生相互作用，從而實(shí)現(xiàn)對電子束進(jìn)行速度調(diào)制和密度調(diào)制。
[0015]優(yōu)選地，本發(fā)明S波段12.1 %帶寬大功率速調(diào)管還包括:長漂移段250，位于漂移段260的末端，其長度為漂移段長度的2倍。
[0016]優(yōu)選地，本發(fā)明S波段12.1%帶寬大功率速調(diào)管中，群聚段組件的中間諧振腔230采用了諧振腔加載技術(shù)和參差調(diào)諧技術(shù)，其中:諧振腔加載技術(shù)是指在諧振腔內(nèi)涂覆微波衰減材料；參差調(diào)諧技術(shù)是指通過調(diào)節(jié)諧振腔的中心頻率和品質(zhì)因數(shù)來實(shí)現(xiàn)最大的群聚段組件200帶寬。
[0017]優(yōu)選地，本發(fā)明S波段12.1%帶寬大功率速調(diào)管中，群聚段組件200還包括:冷卻水套240，設(shè)置于輸入腔220、漂移段260、長漂移段250和群聚段中間腔230的外端，用于對該輸入腔220、漂移段260、長漂移段250和群聚段中間腔230進(jìn)行制冷。
[0018]優(yōu)選地，本發(fā)明S波段12.1%帶寬大功率速調(diào)管中，輸出段組件300包括:輸出腔310 ;上磁屏320，與輸出腔310連接；收集極330，與上磁屏320連接，其被收集極絕緣陶瓷340隔尚開,方便測試電子束的通過而使用；輸出腔輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)360,與輸出腔310的側(cè)壁連接，用于實(shí)現(xiàn)微波從輸出腔310到輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)360的傳輸；輸出窗組件370，由氧化鈹陶瓷材料制備，與輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)360連接，盒型輸出窗，用于實(shí)現(xiàn)寬頻帶的傳輸和管內(nèi)真空的密封；標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)380，實(shí)現(xiàn)輸出微波與負(fù)載的過渡連接，其長度取決于負(fù)載與輸出窗組件370距離；以及標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭接口 390，是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)380與匹配負(fù)載之間緊密連接的連接部件。
[0019]優(yōu)選地，本發(fā)明S波段12.1 %帶寬大功率速調(diào)管還包括:收集極水冷卻系統(tǒng)350，為收集極330外側(cè)的不銹鋼圓筒，將收集極330密閉；收集極330的外表面刻2mm深、2毫米寬的水槽，該水槽實(shí)現(xiàn)水的有效流動(dòng)，從而對收集極330進(jìn)行降溫。
[0020]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，電子槍組件包括電子槍底盤組件、電子槍絕緣陶瓷、電子槍、電場保護(hù)環(huán)和電子槍過渡段構(gòu)成，電子槍由燈絲引線、陰極和聚束極組成，電子槍采用發(fā)射電流密度大的氧化物或者鋇鎢陰極，為速調(diào)管提供會(huì)聚良好的直流電子束，電子槍絕緣陶瓷采用長筒大面積結(jié)構(gòu)，保證電子槍與陽極之間的耐壓。群聚段組件由陽極頭組件、輸入腔、中間腔、冷卻水套、長漂移段、漂移段和漂移通道組成，陽極頭組件包括陽極頭和下磁屏，輸入腔中饋入小功率微波，對來自電子槍的直流電子束進(jìn)行速度調(diào)制，調(diào)制電子束在經(jīng)過漂移通道過程中，不斷被中間腔調(diào)制，經(jīng)過長漂移段后，其電子束已經(jīng)獲得調(diào)制幅度很大的高頻電流，中間腔采用諧振腔加載技術(shù)和參差調(diào)諧技術(shù)，可以獲得20%的群聚帶寬，群聚段采用了水冷卻組件，可以保證群聚段的在合適的溫度工作。輸出段組件包括輸出腔、上磁屏、收集極、收集極絕緣陶瓷、收集極水冷卻系統(tǒng)、輸出腔輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、輸出窗組件、標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)輸出端口和標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)輸出法蘭接口，在高頻電流最大處放置輸出腔，其電子束在輸出腔間隙中被減速場減速，從而實(shí)現(xiàn)了電子束能量轉(zhuǎn)化成高頻微波，經(jīng)過輸出腔的電子束被收集極收集，收集極的水冷卻系統(tǒng)保證了輸出段組件的溫度，輸出腔獲得的高頻微波通過輸出腔輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、輸出窗組件和準(zhǔn)波導(dǎo)及接口，最后傳輸給負(fù)載，其中輸出腔輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了輸出腔與輸出窗之間的銜接，輸出窗采用反射系數(shù)小和寬頻帶陶瓷窗。在上、下磁屏之間放置磁場線圈，給速調(diào)管提高聚焦磁場，保證電子束運(yùn)動(dòng)方向的通過率。
[0021](三)有益效果
[0022]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明S波段12.1%帶寬速調(diào)管具有以下有益效果:
[0023](I)電子槍組件采用發(fā)射電流密度大的氧化物或者鋇鎢陰極，可以有效提高速調(diào)管的直流總功率，為速調(diào)管提供會(huì)聚優(yōu)良且總功率足夠大的電子束； [0024](2)群聚段組件采用了諧振腔加載技術(shù)和參差調(diào)諧技術(shù)，可以大大提高速調(diào)管的群聚帶寬，其群聚帶寬可以達(dá)到20%以上；
[0025](3)群聚段采用了新型冷卻水路，可以大大提高群聚段的冷卻效率，可以充分保證速調(diào)管在合適的溫度工作；
[0026](4)在群聚段組件的最后一個(gè)中間諧振腔(末前腔)與輸出腔之間加上了一段很長的漂移段，可以有效提高速調(diào)管的群聚效果，可以大大提高速調(diào)管的增益和帶寬；
[0027](6)輸出窗組件采用了新型陶瓷材料氧化鈹，大大提高了輸出窗的功率容量和帶寬；
[0028](7)收集極采用細(xì)長結(jié)構(gòu)技術(shù)，防止電子束反轉(zhuǎn)產(chǎn)生振蕩，可以有效改善輸出特性，大大提高了速調(diào)管的可靠性；
[0029](8)收集極冷卻水系統(tǒng)采用了大流量單向結(jié)構(gòu)，可以有效提高冷卻效率。
[0030]本發(fā)明S波段12.1 %帶寬大功率速調(diào)管，在提高帶寬和功率方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢，解決了速調(diào)管工作帶寬相對較窄的缺點(diǎn)，大大提高了軍用和民用雷達(dá)的抗干擾能力、分辨率和靈敏度，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施S波段12.1%帶寬大功率速調(diào)管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]【本發(fā)明主要元件符號說明】
[0033]100-電子槍組件
[0034]110-電子槍底盤組件； 120-電子槍絕緣陶瓷；
[0035]130-電子槍；
[0036]131-熱子組件；132-陰極；
[0037]133-聚束極；
[0038]140-電場保護(hù)環(huán)；150-電子槍過渡段；
[0039]200-群聚段組件
[0040]210-陽極頭組件；
[0041]211-陽極頭；212-下磁屏；
[0042]220-輸入腔；230-群聚段中間腔；
[0043]240-冷卻水套；250-長漂移段；[0044]260-漂移段；270-漂移通道；[0045]300-輸出段組件
[0046]310-輸出腔；320-上磁屏；
[0047]330-收集極；340-收集極絕緣陶瓷；
[0048]350-收集極水冷卻系統(tǒng)；360-輸出腔輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)；
[0049]370-輸出窗組件；380-標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)；
[0050]390-標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭接口。
【具體實(shí)施方式】
[0051]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。
[0052]本發(fā)明給公布了一種S波段12.1 %帶寬速調(diào)管。該速調(diào)管利用微波輸入信號，將電子槍發(fā)射的電子束進(jìn)行速度調(diào)制和密度調(diào)制，達(dá)到良好群聚效果后，與輸出腔發(fā)生相互作用，從而實(shí)現(xiàn)了微波信號的放大。
[0053]在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種速調(diào)管。圖1為本發(fā)明實(shí)施例S波段12.1%帶寬速調(diào)管的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明速調(diào)管包括:電子槍組件100、群聚段組件200和輸出段組件300。從電子槍發(fā)射出來的電子，被磁場約束，沿著漂移通道前進(jìn)，經(jīng)過群聚段諧振腔的多次速度調(diào)制和密度調(diào)制，獲得了較高的高頻電流，在經(jīng)過輸出腔間隙時(shí)，電子束的直流能量與輸出腔的間隙高頻場產(chǎn)生能量交換，高頻能量從輸出窗輸出。
[0054]以下分別對本實(shí)施例速調(diào)管的各個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0055]速調(diào)管的各個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)是通過電性能設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、釬焊和陶瓷封接工藝以及烘排除氣等過程實(shí)現(xiàn)的。
[0056]請參照圖1，電子槍組件100，用于發(fā)射電子，其作用提供達(dá)到一定要求發(fā)射電流密度和會(huì)聚良好的電子束。該電子槍組件100包括電子槍底盤組件110、電子槍絕緣陶瓷120、電子槍130、電場保護(hù)環(huán)140和電子槍過渡段150 ;其中電子槍130包括熱子組件131、陰極132和聚束極133。其中電子槍130與電子槍底盤組件110連接，電子槍絕緣陶瓷120下端與電子槍底盤組件110連接，上端與電子槍過渡段150連接，在電子槍絕緣陶瓷120的上端的下方連接一個(gè)電場保護(hù)環(huán)140。該電子槍組件100的陰極的形狀為圓形，工作電壓為63kV，工作電流為42A，其導(dǎo)流系數(shù)為2.65 μ P0
[0057]本實(shí)施例中，電子槍采用發(fā)射電流密度大的氧化物陰極或者鋇鎢陰極，可以有效提高速調(diào)管的直流總功率，為速調(diào)管提供會(huì)聚優(yōu)良且總功率足夠大的電子束。
[0058]請參照圖1，群聚段組件200，將電子槍組件100發(fā)射的電子進(jìn)行速度調(diào)制和密度調(diào)制，為速調(diào)管提供合宜的群聚帶寬和增益。該群聚段組件200包括陽極頭組件210、輸入腔220、群聚段中間腔230、冷卻水套240、長漂移段250、漂移段260和漂移通道270 ;陽極頭組件210由陽極頭211和下磁屏212構(gòu)成。其中，電子槍過渡段150與陽極頭組件210的下磁屏212焊接而成，陽極頭211與下磁屏212側(cè)封連接，陽極頭211的形狀是球形的；輸入腔220采用的是圓柱形諧振腔，同軸線饋入微波信號，其腔體的諧振頻率為工作中心頻率，輸入帶寬達(dá)按照工作帶寬要求設(shè)置，它與陽極頭211的末端焊接而成，在輸入腔211后面依次連接著漂移段260和群聚段中間腔230 ;群聚段中間腔230之間的漂移段距離各不相同。長漂移段250，位于所述漂移段260的末端，其長度為所述漂移段長度的2倍，其長度為16cm0
[0059]由于被磁場約束的電子束在漂移通道270前進(jìn)過程中不斷與群聚段中間腔230發(fā)生相互作用，有一少部分電子束在管壁上截獲，再加上群聚段中間腔涂覆衰減材料，有大量的熱損耗在腔壁和管壁上，因此在群聚段組件外面設(shè)計(jì)了冷卻水套240。
[0060]請參照圖1，輸出段組件300，與群聚段組件200提供的高頻電子束發(fā)生注波互作用，電子束的能量在輸出腔轉(zhuǎn)化成微波輸出。其中輸出段組件300由輸出腔310、上磁屏320、收集極330、收集極絕緣陶瓷340、收集極水冷卻系統(tǒng)350、輸出腔輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)360、輸出窗組件370、標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)380和標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭接口 390構(gòu)成。其中輸出腔310與群聚段組件200的上端連接，這也是輸出段組件300最核心的部件，也是電子束與輸出腔發(fā)生能量交換的地方，其輸出腔310與上磁屏320連接，收集極330與上磁屏320連接，收集極330被收集極絕緣陶瓷340隔離開，方便測試電子束的通過而使用，由于大量的剩余電子被收集極330收集，產(chǎn)生大量的熱被收集極冷卻系統(tǒng)350吸收；輸出腔310產(chǎn)生的微波通過輸出腔輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)360來實(shí)現(xiàn)的，該輸出結(jié)構(gòu)與輸出腔通過開一個(gè)耦合孔實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)?，輸出波?dǎo)結(jié)構(gòu)做適當(dāng)?shù)臐u變，可以滿足結(jié)構(gòu)的要求；與輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)360連接的輸出窗組件370，它的目的是實(shí)現(xiàn)寬頻帶的傳輸和管內(nèi)真空的密封，采用的是盒型輸出窗，其功率容量能夠達(dá)到幾十兆瓦，完全可以滿足要求。與輸出窗組件370上端連接的是標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)380和標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭接口 390，方便負(fù)載的連接。
[0061]本實(shí)施例中，輸出窗組件采用了新型陶瓷材料氧化鈹，大大提高了輸出窗的功率容量和帶寬。
[0062]至此，已經(jīng)結(jié)合附圖對本實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述。依據(jù)以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對本發(fā)明速調(diào)管有了清楚的認(rèn)識。
[0063]此外，上述對各元件的定義并不僅限于實(shí)施方式中提到的各種具體結(jié)構(gòu)或形狀，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可對其進(jìn)行簡單地熟知地替換，例如:
[0064](I)電子槍組件還可以用其他導(dǎo)流系數(shù)的電子槍替換；
[0065](2)群聚段中間腔可以用矩形諧振腔來代替；
[0066](3)輸出腔可以用多間隙諧振腔替換；
[0067](4)收集極可以用降壓收集極來替換。
[0068]綜上所述，本發(fā)明提供一種S波段速調(diào)管，可以在S波段有效實(shí)現(xiàn)12.1 %的相對帶寬，解決了速調(diào)管工作帶寬相對較窄的缺點(diǎn)，大大提高了軍用和民用雷達(dá)的抗干擾能力、分辨率和靈敏度，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0069]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種S波段12.1 %帶寬速調(diào)管，其特征在于，包括: 電子槍組件(100)，用于發(fā)射電子束，該電子在磁場的約束下，沿著漂移通道前進(jìn)； 群聚段組件(200)，將電子槍組件(100)發(fā)射的電子束進(jìn)行速度調(diào)制和密度調(diào)制，生成高頻電子束；以及 輸出段組件(300)，與所述群聚段組件(200)提供的高頻電子束發(fā)生注波互作用，電子束的能量在輸出腔轉(zhuǎn)化成微波輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S波段12.1 %帶寬速調(diào)管，其特征在于，所述電子槍組件(100)包括: 電子槍底盤組件(110)； 電子槍過渡段(150)； 電子槍絕緣陶瓷(120)，其下端與電子槍底盤組件110連接，上端與電子槍過渡段(150)連接； 電場保護(hù)環(huán)(140)，設(shè)置于所述電子槍絕緣陶瓷(120)的上端的下方；以及 電子槍(130)，與所述電子槍底盤組件(110)連接，包括熱子組件131、陰極(132)和聚束極(133)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的S波段12.1 %帶寬速調(diào)管，其特征在于，所述電子槍的陰極(132)的形狀為圓形，工作電壓為63kV，工作電流為42A，其導(dǎo)流系數(shù)為2.65 μ P0
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的S波段12.1%帶寬速調(diào)管，其特征在于，所述電子槍的陰極(132)為氧化物陰極或者鋇鎢陰極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S波段12.1 %帶寬速調(diào)管，其特征在于，所述群聚段組件(200)包括: 陽極頭組件(210)，由陽極頭(211)和下磁屏(212)構(gòu)成； 輸入腔(220)，為圓柱形諧振腔，其與陽極頭(211)的末端焊接，同軸線饋入微波信號，該圓柱形諧振腔腔體的諧振頻率為工作中心頻率，輸入帶寬達(dá)按照工作帶寬要求設(shè)置； 漂移段(260)和群聚段中間腔(230)，依次連接于輸入腔(220)后面，兩者形成漂移通道(270)，被磁場約束的電子束在漂移通道(270)前進(jìn)過程中不斷與群聚段中間腔(230)發(fā)生相互作用，從而實(shí)現(xiàn)對電子束進(jìn)行速度調(diào)制和密度調(diào)制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的S波段12.1 %帶寬速調(diào)管，其特征在于，還包括: 長漂移段(250)，位于所述漂移段(260)的末端，其長度為所述漂移段長度的2倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的S波段12.1 %帶寬速調(diào)管，其特征在于，所述群聚段組件的中間諧振腔(230)采用了諧振腔加載技術(shù)和參差調(diào)諧技術(shù)，其中: 所述諧振腔加載技術(shù)是指在諧振腔內(nèi)涂覆微波衰減材料； 所述參差調(diào)諧技術(shù)是指通過調(diào)節(jié)諧振腔的中心頻率和品質(zhì)因數(shù)來實(shí)現(xiàn)最大的群聚段組件(200)帶寬。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的S波段12.1 %帶寬速調(diào)管，其特征在于，所述群聚段組件(200)還包括: 冷卻水套(240)，設(shè)置于所述輸入腔(220)、漂移段(260)、長漂移段(250)和群聚段中間腔(230)的外端，用于對該輸入腔(220)、漂移段(260)、長漂移段(250)和群聚段中間腔(230)進(jìn)行制冷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S波段12.1 %帶寬速調(diào)管，其特征在于，所述輸出段組件(300)包括: 輸出腔(310)； 上磁屏(320)，與輸出腔(310)連接； 收集極(330)，與所述上磁屏(320)連接，其被收集極絕緣陶瓷(340)隔離開，方便測試電子束的通過而使用； 輸出腔輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(360)，與輸出腔(310)的側(cè)壁連接，用于實(shí)現(xiàn)微波從輸出腔(310)到輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(360)的傳輸； 輸出窗組件(370)，由氧化鈹陶瓷材料制備，與所述輸出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(360)連接，盒型輸出窗，用于實(shí)現(xiàn)寬頻帶的傳輸和管內(nèi)真空的密封； 標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)(380)，實(shí)現(xiàn)輸出微波與負(fù)載的過渡連接，其長度取決于負(fù)載與輸出窗組件(370)距離；以及 標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭接口(390)，是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)(380)與匹配負(fù)載之間緊密連接的連接部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的S波段12.1 %帶寬速調(diào)管，其特征在于，還包括: 收集極水冷卻系統(tǒng)(350) ，為收集極(330)外側(cè)的不銹鋼圓筒，將收集極(330)密閉；所述收集極(330)的外表面刻2_深、2毫米寬的水槽，該水槽實(shí)現(xiàn)水的有效流動(dòng)，從而對收集極(330)進(jìn)行降溫。
【文檔編號】H01J23/033GK103681177SQ201310453328
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】王勇, 鐘勇 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所