一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管制造技术

本发明专利技术公开了一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管，包括：管壳、微带线慢波结构，每个通道中的微带线慢波结构均由金属微带线、基板和支撑杆构成，金属微带线位于基板上呈平面结构，基板由支撑杆支撑；电子注沿轴线通过时与每个通道中金属微带线上传输的电磁波发生互作用，此时，电子将能量交给电磁波，从而形成放大后的电磁波，并由输出端口输出。并由输出端口输出。并由输出端口输出。

【技术实现步骤摘要】
一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管


[0001]本专利技术属于微波真空电子
，更为具体地讲，涉及一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管。

技术介绍

[0002]行波管是在真空环境中，通过电子和电磁波相互作用，将电子动能转换为电磁能，实现电磁波放大的一类真空电子器件。作为应用最广泛的真空电子器件，行波管放大器不仅具有功率高、效率高、抗辐射的优点(工作在真空环境所与生俱来的优点，天然地避免了固体器件中电子的散射、碰撞等基本问题)，而且也具有频带宽、噪声低、单管寿命长的优势，因此在广播电视、无线通信、卫星通讯、北斗定位、深空探索、导弹制导、保密链路、战场监视、航空航天、及电子对抗等方面有着极其广泛的应用，是各种电子信息装备不可或缺的“心脏”，具有不可替代的作用。
[0003]近些年，随着光刻和相关微加工工艺的快速发展，以微带慢波结构为核心的小型化行波管也随之快速发展，成为了行波管真空放大器重要分支。该类放大器飞速发展，相对常规行波管、速调管等真空电子器件，其具有低电压、宽频带、可实现功率合成等一系列优势。其次，通讯和电子对抗系统常采用多通道信号，从而提高数据传输量，增强保密性，避开敌方干扰。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管，各通道可以对输入的不同信号实现独立放大以及输出功率的合成。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管，其特征在于，包括：管壳、微带线慢波结构；
[0006]所述管壳采用金属圆波导外壳，管壳中心设置有圆柱形的电子注通道，电子注和外壳同轴心并沿管壳轴向传输，电子注和外壳之间为多通道的微带线慢波结构；
[0007]所述微带线慢波结构均匀地分布在管壳的内壁四周，每个通道中的金属微带线慢波结构都有独立的一组输入和输出端口；
[0008]每个通道中的微带线慢波结构均由金属微带线、基板和支撑杆构成，金属微带线位于基板上呈平面结构，基板由支撑杆进行支撑；
[0009]电磁波从每一个通道中金属微带线的输入端口输入，沿金属微带线慢波结构传输；由于基板支撑的微带线是平面结构，电子注和外壳是同心圆结构，必须用支撑杆将基板及其支撑的微带线支撑起来，当电子注沿轴线上通过时会与金属微带线上传输的电磁波发生互作用，此时，电子将能量交给电磁波，从而使电磁波进行了放大，并从输出端口输出经过放大后的电磁波；每一个通道的电磁波都进行放大输出，故而形成多通道的电磁波的放大输出。
[0010]本专利技术的专利技术目的是这样实现的：
[0011]本专利技术一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管，包括：管壳、微带线慢波结构，每个通道中的微带线慢波结构均由金属微带线、基板和支撑杆构成，金属微带线位于基板上呈平面结构，基板由支撑杆支撑；电子注沿轴线通过时与每个通道中金属微带线上传输的电磁波发生互作用，此时，电子将能量交给电磁波，从而形成放大后的电磁波，并由输出端口输出。
[0012]同时，本专利技术一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管还具有以下有益效果：
[0013](1)、本结构来源于介质支撑的平面慢波结构，其中基板下端有支撑结构；而悬置微带线结构虽然也是平面慢波结构，但是其下端没有支撑结构，是依靠基板两端支撑，由于矩形基板与圆柱形外壳之间存在间隙而实现悬置；当改为同轴单通道金属微带线结构后，本专利技术提出的结构依然由支撑杆实现基板和微带线的支撑，而同轴悬置结构则还是依靠基板两端在圆形外壳上实现支撑；
[0014](2)、本专利技术提出的同轴微带线慢波结构，来源于介质支撑的平面微带线慢波结构，但是平面微带线慢波结构是平面化结构，采用带状电子注和慢波结构互作用；而本专利技术提出的同轴结构和平面结构不同，而且采用同一个位于圆心的圆形电子注和多组金属微带线慢波结构进行注
‑
波互作用；
[0015](3)、本专利技术提出的多通道结构，只有1个电子注，位于内截面为圆形的外壳中心，与多组慢波结构互作用，各通道可以对输入的不同信号实现独立放大以及输出功率的合成；
[0016](4)、本专利技术由于具有多组功率同时放大的性能优势，因此能够在高功率相控阵雷达、宽带小型化电子对抗系统和通信系统中得到很好的应用。
[0017](5)、本专利技术提出的同轴平面微带结构行波管，具有加工工艺简单、体积小、能够实现多通道放大的优势。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种下端支撑的同轴八通道微带线慢波结构行波管图；
[0019]图2是同轴八通道微带线慢波结构行波管的单周期模型；
[0020]图3是同轴八通道微带线慢波结构行波管高频结构图；
[0021]图4是同轴八通道微带线慢波结构行波管高频结构轴向剖面图；
[0022]图5是同轴八通道微带线慢波结构行波管高频结构横向剖面图；
[0023]图6是同轴八通道微带线慢波结构行波管中单个通道的慢波结构示意图；
[0024]图7是同轴八通道微带线慢波结构行波管高频系统色散曲线图；
[0025]图8是同轴八通道微带线慢波结构行波管高频系统S参数曲线图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
[0027]实施例
[0028]图1是本专利技术一种下端支撑的同轴八通道微带线慢波结构行波管图。
[0029]在本实施例中，如图1所示，本专利技术一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管，包括：管壳、微带线慢波结构；
[0030]管壳采用金属圆波导外壳，管壳中心设置有圆柱形的电子注通道，电子注和外壳同心并沿管壳轴线方向传输，电子注和外壳之间为多通道微带线慢波结构；
[0031]金属微带线慢波结构均匀地分配在管壳的内壁四周，每个通道中的金属微带线都有独立的输入和输出端口；
[0032]每个通道中的微带线慢波结构均由金属微带线、基板和支撑杆构成，金属微带线位于基板上呈平面结构，基板由支撑杆支撑；
[0033]在本实施例中，采用刻蚀、打印、激光烧蚀等技术手段在基板上实现金属微带线，基板可以是金刚石(Diamond，相对介电常数为5.68)，石英(相对介电常数为2.5)，氮化硼(相对介电常数为4.0)，陶瓷(相对介电常数为9)，蓝宝石(相对介电常数为9.4)，或其他厂商生产的标准基板，如罗杰斯基板5880(相对介电常数为2.2)。微带线材料金属，可以是铝、金、银、铜、钛、钨、铼、镍，及其合金。微带线形状可以是U形、V形微带线及衍生变形，或交叉指状线结构。由于基板支撑的微带线是平面结构，电子注和外壳是同心圆结构，必须用支撑杆将基板支撑的微带线支撑起，以期慢波结构靠近电子注，实现电磁波的互作用。支撑杆截面可以是矩形、梯形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下端支撑的同轴多通道微带线慢波结构行波管，其特征在于，包括：管壳、微带线慢波结构；所述管壳采用金属圆波导外壳，管壳中心设置有圆柱形的电子注通道，电子注和外壳同轴心并沿管壳方向传输，电子注和外壳之间为多通道的微带线慢波结构；所述微带线慢波结构均匀地分配在管壳的内壁四周，每个通道中的金属微带线都有独立的输入和输出端口；每个通道中的微带线慢波结构均由金属微带线、基板和支撑杆构成，金属微带线位于基板上呈平面结构，基板由支撑杆支撑；电磁波从每一根金属微带线的输入端口输入，沿每一根金属微带线传输；由于基板支撑的微带线是平面结构，电子注和外壳是同心圆结构，必须用支撑杆将基板支撑的微带线支撑起，当电子注在在中心通过时与每一根金属微带线上传输的电磁波发生互作用，此时，电子将能量交给电磁波，从而形成放大后的电磁波，并从输出端口输出；那么每一个通道的电磁波都进行放大输出后，故而形成多通道的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王战亮，徐少坤，杜菲霏，潘攀，宫玉彬，路志刚，王少萌，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：