[发明专利]一种功率可调的多模式工作行波管

说明书

本发明公开了一种多模式工作行波管慢波结构，该慢波结构至少包括沿轴向依次分布的输入端、第一输出螺旋线、第一输出端、第二输出螺旋线和第二输出端，第一输出螺旋线和第二输出螺旋线的长度和螺距使得大于第一功率的输入电平从第一输出端输出功率，小于第二功率的输入电平从第二输出端输出功率，第一输出端输出功率大于第二输出端输出功率。包括该慢波结构的行波管既可以实现大功率输出用作干扰信号，也可实现小功率线性度优良的通信数传，有效解决了用户对行波管多工作模式应用场景的急需。即在同一种工作电压下，只给一个输入信号，便可实现大功率和小功率高线性度的两种输出信号，满足不同工作场景的需求。

技术领域

本发明涉及微波真空电子技术领域。更具体地，涉及一种功率可调的多模式工作行波管。

背景技术

在微波电子学领域，行波管作为一种重要的真空电子器件，工作原理是电子注与电磁波通过高频慢波结构发生互作用，其基波的相速与电子注的电子速度实现同步，微波从电子注中获得能量后，被放大的基波信号通过输出系统耦合出来。目前K波段作为微波通信信号的主流波段，广泛应用于大容量、高分辨率、低失真信息数字传输等领域。

目前的行波管产品往往在大功率输出的情况下无法保证信号的非线性，而小功率情况下无法满足用户进行信号干扰的目的，因此需要一种功率可调的行波管结构满足不同工作模式下的应用需求。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种多模式工作行波管慢波结构，该慢波结构至少包括

沿轴向依次分布的输入端、第一输出螺旋线、第一输出端、第二输出螺旋线和第二输出端，

第一输出螺旋线和第二输出螺旋线的长度和螺距使得大于第一功率的输入电平从第一输出端输出功率，小于第二功率的输入电平从第二输出端输出功率，第一输出端输出功率大于第二输出端输出功率。

优选地，所述第一功率为3mW，第二功率为0.5mW。

优选地，该慢波结构进一步包括位于输入端螺旋线，以及所述输入端螺旋线和所述第一输出螺旋线之间的切断。

优选地，输入端螺旋线长度为0-50mm；第一段输出螺旋线长度30-100mm，第二段输出螺旋线长度100-150mm。

优选地，第一段输出螺旋线长度30-70mm具有螺距p2，长度70-90mm螺距从p2渐变减小到p3，长度90-100mm具有螺距p3，所述螺距p3满足2到3倍传输信号半波长。

优选地，输入端螺旋线具有螺距p1，第二段输出螺旋线具有螺距p4，螺距p2比螺距p1大1-2倍传输信号半波长，螺距p4比螺距p1大1-1.5倍传输信号半波长。

优选地，所述第二段输出螺旋线内径沿电子束行进方向渐大，以便抑制振荡。

根据本发明的另一方面提供一种多模式工作行波管，包括如上所述的慢波结构。

优选地，所述第一输出端采用波导窗结构，所述第二输出端口采用同轴传输结构。

本发明进一步提供一种如上所述多模式工作行波管工作方法，包括在输入端输入工作频率不变，分别具有第一功率和第二功率的传输信号，第一功率大于第二功率，大于第一功率的输入电平从第一输出端输出功率，小于第二功率的输入电平从第二输出端输出功率，第一输出端输出功率大于第二输出端输出功率。

根据本发明的功率可调多模式工作行波管，既可以实现大功率输出用作干扰信号，也可实现小功率线性度优良的通信数传，有效解决了用户对行波管多工作模式应用场景的急需。即在同一种工作电压下，只给一个输入信号，便可实现大功率和小功率高线性度的两种输出信号，满足不同工作场景的需求。

附图说明