基于超材料衰减器的慢波结构行波管.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115881497A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211574703.6H01J23/24(2006.01)(22)申请日2022.12.08H01J23/30(2006.01)H01J23/15(2006.01)(71)申请人昆山国力电子科技股份有限公司地址215300江苏省苏州市昆山开发区西湖路28号申请人昆山国力大功率器件工业技术研究院有限公司(72)发明人刘宇荣柏宁丰李永明谢扬王少哲潘峰李胜明葛锐覃奀垚黄浩(74)专利代理机构苏州九方专利代理事务所(特殊普通合伙)32398专利代理师张小培(51)Int.Cl.H01J25/34(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图14页(54)发明名称基于超材料衰减器的慢波结构行波管(57)摘要本发明公开了一种基于超材料衰减器的慢波结构行波管，包括：慢波结构，被配置为具有输入侧慢波结构和输出侧慢波结构；以及超材料衰减器，被配置为连接于所述输入侧慢波结构的波导输出端与所述输出侧慢波结构的波导输入端之间，并被用作于吸收反射波和返波，以实现增强前向波传输信号。本发明所述的慢波结构行波管可以实现对特定频段电磁波的频率选择性衰减吸收，具有优秀的输出功率和增益性能。CN115881497ACN115881497A权利要求书1/2页1.一种基于超材料衰减器的慢波结构行波管，其特征在于：包括：慢波结构，被配置为具有输入侧慢波结构(10)和输出侧慢波结构(11)；以及超材料衰减器(2)，被配置为连接于所述输入侧慢波结构(10)的波导输出端与所述输出侧慢波结构(11)的波导输入端之间，并被用作于吸收反射波和返波，以实现增强前向波传输信号。2.根据权利要求1所述的基于超材料衰减器的慢波结构行波管，其特征在于：所述输入侧慢波结构(10)和所述输出侧慢波结构(11)均包括多个并排排布的直波导段(100)，每相邻两个所述直波导段(100)上并位于同一侧的端边之间均连接有波导连接段(101)，且连接于同一所述直波导段(100)上的两个所述波导连接段(101)还呈相对并错位布置，即：多个所述直波导段(100)连同多个所述波导连接段(101)一起构成了为周期性波浪形状的波导主体；另外，在所述波导主体的中轴线位置处还设置有第一电子注通道(102)。3.根据权利要求2所述的基于超材料衰减器的慢波结构行波管，其特征在于：所述直波导段(100)为矩形状，每相邻两个所述直波导段(100)上且位于同一侧的两个长边之间一体连接有呈圆弧状的所述波导连接段(101)。4.根据权利要求2所述的基于超材料衰减器的慢波结构行波管，其特征在于：所述输入侧慢波结构(10)的波导主体与所述输出侧慢波结构(11)的波导主体呈同轴线布置。5.根据权利要求2所述的基于超材料衰减器的慢波结构行波管，其特征在于：所述超材料衰减器(2)包括波导基体(20)、至少两层对称设置于所述波导基体(20)相对两侧上的介质衬底(21)、以及若干分别设置于该至少两层所述介质衬底(21)上的开口谐振环(22)，位于每一所述介质衬底(21)上的多个所述开口谐振环(22)均呈周期排列，且位于所述波导基体(20)相对两侧上的若干所述开口谐振环(22)呈对称分布；另外，在所述波导基体(20)的中轴线位置处还设置有第二电子注通道(23)。6.根据权利要求5所述的基于超材料衰减器的慢波结构行波管，其特征在于：所述波导基体(20)为柱形波导，该柱形波导宽度方向的两侧面上分别设置有一层所述介质衬底(21)，该柱形波导长度方向的两端面分别与所述输入侧慢波结构(10)的波导主体输出端及所述输出侧慢波结构(11)的波导主体输入端相连接；另外，所述第二电子注通道(23)分别贯穿该柱形波导宽度方向的两侧面，且所述第二电子注通道(23)分别与所述输入侧慢波结构(10)的第一电子注通道(102)及所述输出侧慢波结构(11)的第一电子注通道(102)相同轴连通。7.根据权利要求6所述的基于超材料衰减器的慢波结构行波管，其特征在于：在所述输入侧慢波结构(10)的波导主体输出端及所述输出侧慢波结构(11)的波导主体输入端上分别连接有渐变段(103)，且两个所述渐变段(103)分别与该柱形波导长度方向的两端面相连接。8.根据权利要求5所述的基于超材料衰减器的慢波结构行波管，其特征在于：所述波导基体(20)为Z形波导，该Z形波导具有两个平面段(200)及衔接于两个所述平面段(200)之间的衔接段(201)，每一所述平面段(200)的正反两侧面上均分别设置有一层所述介质衬底(21)，且两个所述平面段(200)呈相背的两端还分别与所述输入侧慢波结构(10)的波导主体输出端及所述输出侧慢波结构(11)的波导主体输入端相连