[实用新型]一种Ku波段脉冲行波管的慢波组件及Ku波段脉冲行波管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种行波管，具体涉及一种Ku波段脉冲行波管的慢波组件。 

背景技术

行波管是一种靠连续调制电子注的速度来实现放大功能的微波电子管，行波管的特点是频带宽、增益高、动态范围大和噪声低，行波管频带宽度(频带高低两端频率之差/中心频率)可达100％以上，增益在25～70分贝范围内，低噪声行波管的噪声系数最低可达1～2分贝，因此现代行波管已成为雷达、电子对抗、中继通信、卫星通信、电视直播卫星、导航、遥感、遥控、遥测等电子设备的重要微波电子器件。随着现代雷达技术的发展，工作频率不断向高端延伸，Ku波段的优点有：1、Ku波段频率高，不易受微波辐射干扰；2、接收Ku波段的天线口径尺寸小，便于安装也不易被发现；3、Ku频段宽，能传送多种业务与信息；4、Ku波段下行转发器发射功率大(大约在100W以上)，能量集中，方便接收。由于Ku波段脉冲行波管的慢波组件的特殊性，以及整机装备的飞速发展，Ku波段脉冲行波管的慢波组件在整机中的应用越来越广，在装备中的需求越来越大，其研究已成为各国关注的重点，对其输出功率和频带宽度的要求也越来越高，高端频率需要高输出功率是目前较难解决的技术问题，现有技术中行波管，其螺旋线一般采用等螺距，相速不变的结构，该种行波管电子效率低，输出功率低，后续申请人对行波管的慢波组件的螺旋线结构进行螺距跳变的改进，即采用正跳变～负跳变～负跳变的螺距跳变结构，这种螺旋线的行波管虽然具有较高的输出功率，可以满足一定频率范围内的高输出功率，但是输出功率在频带高端跌落较快，还不能满足高频率高输出功率的要求。因此，很有必要在现有技术基础上设计开发一种高频率点高输出功率的行波管。 

发明内容

发明目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构设计合理、精密度高、可以提高行波管的电子效率，并可使行波管在高频率下输出功率大的Ku波段脉冲行波管的慢波组件。 

技术方案：为了实现以上目的，本实用新型所采取的技术方案为： 

一种Ku波段脉冲行波管的慢波组件，包括：管壳、螺旋线和夹持杆，其中管壳的内壁和夹持杆的外壁连接，夹持杆的内壁和螺旋线的外壁连接，所述的螺旋线输出端螺距采用正跳变～负跳变～正跳变结构。 

螺旋线之间的螺距大，相速就大，电磁波传输速度大，反之，螺旋线之间的螺距小，相速就小，电磁波传输速度就小。本实用新型对原来螺旋线结构进行优化设计，将原来等螺距的螺旋线进行优化，改变螺旋线螺距间的距离从而改变相速，提高输出功率，即先增大输出端螺旋线的螺距实现螺旋线相速正跳变，然后减小输出端螺旋线的螺距，并使螺距小于最开始的螺距，实现螺旋线相速负跳变，然后再稍微增大输出端螺旋线的螺距，但是螺距还是低于最开始的螺距，实现螺旋线相速正跳变，最后得到螺距由小变大，然后变小，最后再稍增大的螺旋线，从而得到正跳变～负跳变～正跳变的相速跳变结构的螺旋线。 

作为优选方案，本实用新型所述的Ku波段脉冲行波管的慢波组件，螺旋线输出端的螺距跳变结构为1.28mm～1.32mm～1.16mm～1.20mm，即螺旋线的螺旋线输出端的螺距先变大，后变小，再变大，整个螺旋线的长度可以根据具体慢波电路需要设计。 

本实用新型所述的Ku波段脉冲行波管的慢波组件，其中管壳的内径为3.5～6mm，螺旋线的内径为1.5～4mm。管壳和螺旋线的长度根据实际需要确定。 

作为更优选方案，本实用新型所述的Ku波段脉冲行波管的慢波组件，其中所述的螺旋线输出端采用逐渐正跳变～逐渐负跳变～逐渐正跳变的相速跳变结构。该种相速跳变结构的螺旋线，可以更好的实现高频率下的高输出功率，它的特点是，首先逐渐实现相速正跳变，即先使螺旋线的螺距稍微增大一点，然后在这基础上又增大一点，实现螺距逐渐过渡增大，然后使相速从正跳变向负跳变逐渐过渡，即先使大螺距变为一个螺距较小的螺距，然后在这基础上，再使螺距减小一点(螺距小于最开始的螺距)，实现螺距逐渐过渡减小，最后使相速从负跳变向正跳变逐渐过渡，即先使螺旋线的螺距稍微增大一点，然后在这基础上又增大一点，实现螺距逐渐过渡增大(螺距小于最开始的螺距)，从而得到逐渐正跳变～逐渐负跳变～逐渐正跳变的相速跳变结构的螺旋线，这种结构的螺旋线慢波电路可在6～17GHz频率范围内实现高脉冲输出功率如2500瓦。 

作为另一优选方案，本实用新型所述的Ku波段脉冲行波管的慢波组件，螺旋线的输出端的螺距跳变结构为1.28mm～1.32mm～1.24mm～1.16mm～1.18～1.20mm。