提供的平面环型慢波结构与U形微带慢波结构的色散曲线对比示意图。
[0023]图5是本发明提供的平面环型微带慢波结构与U形微带慢波结构的耦合阻抗对比示意图。
[0024]图6是本发明提供的平面环型微带慢波结构的几种变形示意图。
【具体实施方式】
[0025]结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述。
[0026]实施例:
[0027]—种平面环型慢波结构，如图1所示，该图是本发明的一种具体的实施方式结构示意图，包括介质基底2和位于介质基底2表面的金属线1，所述金属线1是由多个形状尺寸相同的环形单元顺序相连形成的周期性结构，所述每个环形单元是由上下镜面对称的两个开口环对接而成，相邻两个环形单元在两个开口环的对接处通过微带线连接。
[0028]如图2所示，定义上述平面环型微带慢波结构的尺寸如下:介质基底2的介电常数为ε，介质基底厚度为h，金属线1的线宽为w，厚度为t，其中的金属微带环横向长度为b，微带直线部分长度为1，单个周期的环型结构的周期长度为P。
[0029]具体实施方案的结构的尺寸如下:介质基底2的介电常数为介质基底2的相对介电常数为ε =9.8，介质基底厚度为h = 0.14mm，介质基底横向长度为a = l.92mm，金属线1的线宽为w = 0.05mm，厚度为t = 0.02mm，其中的金属微带环横向长度为b = l.22mm，金属微带环直线部分长度为1 = 0.0385mm，单个周期的环型结构的周期长度为p = 0.38mm，得到具体的环型微带慢波结构。
[0030]如图3所示，通过传统的三维环-杆结构转化为平面环型慢波结构，电磁波在这类结构中行进的相速度将小于光速，因此金属线1与介质基底2构成平面环型微带慢波结构。
[0031]利用三维电磁仿真软件，进行仿真优化，并与相同尺寸的U形微带慢波结构进行了对比，获得了二者的色散特性和耦合阻抗特性曲线，仿真结果如图4和图5所示。
[0032]如图4所示，与常规的U形微带慢波结构相比，在相同尺寸下，其在低频端的耦合阻抗相对较低，但是仍然大于5 Ω，因此本发明提供的平面环型微带慢波结构可以较好地与电子注进行互作用。
[0033]如图5所示，与常规的U形微带相比，在相同结构结构尺寸的情况下，本发明提供的宽带平面环型微带慢波结构具有更为平坦的色散曲线，这使得电子注可以在更宽的频带范围内与电磁波同步，从而使得采用该慢波结构的真空器件具有更宽的带宽；同时，平面环型微带慢波结构的冷带宽约为常规U形微带慢波结构的两倍，因此其可以工作在更更高的频带内。与常规的U形及V形微带慢波结构相比，在工作在相同频带的情况下，本发明提供的平面环型微带慢波结构具有宽的横向尺寸，从而可以采用具有较大横截面积的带状电子注来进行注波互作用，这样可以降低电子注的电流密度，减小对电子枪和聚焦磁场的要求，是一种具有较大潜力的微带慢波结构，为平面行波管的实用化提供了可行的方案。
[0034]如图6所示上述平面环型微带慢波结构，包括以下各种形式的变形结构，例如环状形状可以是由上下镜面对称的矩形、圆形、菱形或椭圆形的弯折曲线对接构成或由多环紧密相连的“蜂窝状”结构构成，相邻两个环形单元在对接处通过微带线顺序连接;所述环形单元在平面可以单行规则排列，相邻两个环形单元在对接处通过微带线连接。所述环形单元在平面可以双行规则排列或多行规则排列，任意相邻两行弯折曲线呈上下和左右对称结构，且两条金属线中对应的环形单元部分重合相连。
[0035]以上所述为几个优选实例，并不用于以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围内。
【主权项】
1.一种平面环型微带慢波结构，包括介质基底(2)和位于介质基底(2)表面的金属线(1)，其特征在于，所述金属线(1)是由多个形状、尺寸相同的环形单元顺序相连形成的周期性结构，所述每个环形单元是由上下镜面对称的两个开口环对接而成，相邻两个环形单元在两个开口环的对接处通过微带线连接。2.根据权利要求1所述的平面环型微带慢波结构，其特征在于，所述环形单元为多环紧密相连的“蜂窝状”结构。3.根据权利要求1或2所述的平面环型微带慢波结构，其特征在于，所述金属线(1)为两条，两条金属线(1)呈上下和左右对称结构，且两条金属线(1)中对应的环形单元部分重合相连。4.根据权利要求1或2所述的平面环型微带慢波结构，其特征在于，所述金属线(1)为多条，多条金属线(1)呈上下和左右对称结构，且任意两条相邻的金属线(1)中对应的环形单元部分重合相连。
【专利摘要】本发明公开了一种平面环型微带慢波结构，属于微波电真空技术领域，涉及行波管放大器件。包括介质基底(2)和位于介质基底(2)表面的金属线(1)，其特征在于，所述金属线(1)是由多个形状尺寸相同的环形单元顺序相连形成的周期性结构，所述每个环形单元是由上下镜面对称的两个开口环对接而成，相邻两个环形单元在两个开口环的对接处通过微带线连接。本发明与现有的微带慢波结构相比，因其冷带宽更宽所以在相同尺寸下采用本发明结构的真空器件可用于更高工作频段；本发明提供的平面环型微带慢波结构具有宽的横向尺寸，从而能够有效降低对电子枪和聚焦磁场的要求；且具有较高的耦合阻抗，可以较好地与电子注进行互作用，因此是一种具有较大潜力的适用于小型化平面行波管的慢波结构。
【IPC分类】H01J23/24
【公开号】CN105489458
【申请号】CN201610027915
【发明人】丁冲, 魏彦玉, 李倩, 张鲁奇, 王媛媛, 赵国庆, 王文祥, 宫玉彬
【申请人】电子科技大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月15日