倍频速调管及制作方法

摘要

本发明公开了一种倍频速调管及制作方法，涉及电真空器件技术，是用频率为f的微波激励信号作为输入信号，电子束在真空中与常规速调管的多个谐振腔相互作用，达到良好群聚后，电子束傅里叶频谱中高次谐波分量显著增加，输出结构采用频率nf所在波段的输出结构或者利用常规结构的高阶模式，从高度群聚的电子束中汲取频率nf的高次谐波分量，即输入频率f，输出频率nf，达到将微波小信号放大，同时频率f倍增到某一倍频nf，严格成整数倍。本发明方法简单易行，制作的倍频速调管，保持相当的倍频增益、良好的频谱纯度、较宽的绝对倍频带宽和相对较高的功率容量。

主权项

一种倍频速调管的制作方法，该倍频速调管包括输入窗、输入段、输入腔、结构主体、输出腔、输出段、输出窗、电子枪、电子束通道、高频互作用回路、聚束永磁结构和收集极；结构主体和输入腔采用频率f所在波段的谐振腔结构，谐振腔是频率f所在波段的功率容量，但输出段和输出腔采用频率nf所在波段的输出结构或采用频率f所在波段的输出结构中的微波高次模式；利用群聚后的电子束中的高次谐波分量，压制基波分量，而谐波频率都是基波频率的整数倍，从而实现倍频输出；该制作方法包括步骤：1)设计、2)冷测、3)制管、4)热测；其特征在于：在步骤1)中，a)根据输出微波信号或毫米波信号的频率nf、倍频增益和峰值输出功率量级，确定输入信号的频率f、频率倍数n和输入功率量级；b)结构主体和输入腔采用频率f所在波段的谐振腔结构，谐振腔保证是频率f所在波段的功率容量，但输出段和输出腔采用频率nf所在波段的输出结构或采用频率f所在波段的输出结构中的微波高次模式；c)同时，输出波导的截止频率大于频率(n‑1)f，并确保输出腔在频率mf处没有容易与电子注相互作用的谐振模式；d)用无源或有源电磁场设计软件设计整管高频动态情况，设计整管高频动态情况时，要特别注意输出结果中的频谱；所述n、m为自然数；n≥2，m≠n，且m＜n+3；在步骤2)中，用频率f所在波段的微波仪器设备测试输入段、输入窗、输入腔、各中间腔的参数并调整到设计值后，再用频率nf所在波段的微波仪器设备测试输出段、输出腔、输出窗的参数并调整到设计值；在步骤4)中，在热测台上进行速调管的老练，测试中着重测试输出信号频谱中各次谐波的分量，直到达到要求的性能参数；老练到工作稳定为止。