專利名稱：一種毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于高功率毫米波器件，尤其是一種用 于抑制毫米波諧振腔中的雜模振蕩的毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔 結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔工作在Hq2主模吋，仍可寄生H01 模，在電子注回旋基波(^1)的作用下，該寄生H(h模會在該諧振腔中產(chǎn)生 雜模振蕩，導(dǎo)致回旋速調(diào)管放大器工作不穩(wěn)定。如果能夠抑制雜模振蕩，提高兩模式Q值分割度，則對于主模穩(wěn)定放 大具有重要的作用。發(fā)明內(nèi)容(一) 要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種毫米波回旋速調(diào)管放大器 的諧振腔結(jié)構(gòu)，以抑制雜模振蕩，提高回旋速調(diào)管放大器工作的穩(wěn)定性。(二) 技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振 腔結(jié)構(gòu)，用于抑制毫米波諧振腔中的雜模振蕩，該結(jié)構(gòu)包含兩個相同的衰 減環(huán)，其中一個衰減環(huán)焊接于該圓柱形諧振腔上端蓋的下表面，另一個衰 減環(huán)焊接于該圓柱形諧振腔下端蓋的上表面，且該兩個衰減環(huán)中心均位于 該圓柱形諧振腔的軸線上。上述方案中，所述衰減環(huán)由無磁衰減材料構(gòu)成。上述方案中，所述無磁衰減材料為氧化鈹BeO與碳化硅SiC的混合物， 且該混合物中BeO的含量為60%至80%， SiC的含量為40%至20%。上述方案中，所述BeO與SiC的混合物中，BeO的含量為80%， SiC 的含量為20%。上述方案中，所述衰減環(huán)在與諧振腔端蓋相焊接的表面，進(jìn)一步包含一層厚度為4至lO)im的鈦膜。上述方案中，所述鈦膜采用多弧離子鍍?yōu)R射在衰減環(huán)的表面。 上述方案中，所述衰減環(huán)焊接于圓柱形諧振腔的端蓋，采用72%的AgCu焊料，經(jīng)石墨模具對中定位，在真空爐中進(jìn)行釬焊。(三)有益效果 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果1、 本發(fā)明提供的這種毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)，通過 在諧振腔的上下端蓋上焊接兩個由無磁衰減材料構(gòu)成的衰減環(huán)，構(gòu)成Ho2 模加載腔，能夠有效抑制雜模振蕩，進(jìn)而提高回旋速調(diào)管放大器工作的穩(wěn) 定性。2、 本發(fā)明提供的這種毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)，有效 降低工作主模Ho2模的Q值，可以提高回旋速調(diào)管的帶寬和放大器工作的 穩(wěn)定性。3、 本發(fā)明提供的這種毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)，可降 低漂移管和諧振腔之間模式的耦合度。


圖1為本發(fā)明提供的毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)中衰減環(huán) 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)中衰減環(huán)的剖 面圖；圖3為本發(fā)明提供的毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖4為圖3所示毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)的剖面圖； 圖5是本發(fā)明提供的加載后諧振腔中的模式圖，其中，圖a為采用本 發(fā)明后Ho2模式圖，圖b為采用本發(fā)明后后Hw模式圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實 施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。 首先，介紹本發(fā)明的實現(xiàn)原理。工作在H。2模回旋速調(diào)管放大器的中間腔和末前腔的E0分量是Ho,模E^分量為 ^"■/"Axf卞)式中義。2， z。,分別是貝塞爾函數(shù)j。ou的『2,1正根。^在r方向分布，r為圓柱形諧振腔中心軸線到側(cè)面的距離，在相同 r點上兩個模式的幅值比為a:a =(為/。 x0〃,", /~ X/")本發(fā)明在圓柱形諧振腔上下端蓋相同r位置處焊接兩個衰減環(huán)，其中 一個衰減環(huán)焊接于該圓柱形諧振腔上端蓋的下表面，另一個衰減環(huán)焊接于 該圓柱形諧振腔下端蓋的上表面，且該兩個衰減環(huán)中心均位于該圓柱形諧 振腔的軸線上。該兩個衰減環(huán)為結(jié)構(gòu)相同的環(huán)，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。構(gòu)成該衰 減環(huán)的材料為無磁衰減材料(例如氧化鈹BeO與碳化硅SiC的混合物)， 該混合物的電特性sr=9.6， tg5-0.3至0.4。其中，該混合物中BeO的含量 為60%至80%， SiC的含量為40%至20%;優(yōu)選地，BeO的含量為80X， SiC的含量為20X。在該衰減環(huán)的一端面采用多弧離子鍍?yōu)R射Ti膜，膜厚4至10pm，然 后用72%的AgCu焊料經(jīng)石墨模具對中定位在真空爐中釬焊，構(gòu)成Ho2模 加載腔，具體如圖3和圖4所示。衰減環(huán)對Ho2和H(H有不同的衰減量， 因此改變了"值從而改變兩個模式的Q值分割度，抑制了 Hcn模。實驗表明，在該圓柱形諧振腔內(nèi)焊接衰減環(huán)前，Qo2/Qo產(chǎn)1.36，而在該 圓柱形諧振腔內(nèi)焊接衰減環(huán)后，Q。2/QQ1=3.16，從而達(dá)到放大器穩(wěn)定工作， 加載腔模式清晰純正的目的，具體如圖5所示。圖5 (a)是焊接衰減環(huán)后 諧振腔內(nèi)H^模式的場分布，圖5 (b)是諧振腔焊接衰減環(huán)后Hw模式的場分布。衰減環(huán)對諧振器腔內(nèi)的Ho2模式和H(H模都有衰減作用，但衰減量不同，對Hw模衰減要比對Ho2模的衰減量大一些，從而以起到抑制Ho, 模的作用。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行 了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而 已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)，用于抑制毫米波諧振腔中的雜模振蕩，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包含兩個相同的衰減環(huán)，其中一個衰減環(huán)焊接于該圓柱形諧振腔上端蓋的下表面，另一個衰減環(huán)焊接于該圓柱形諧振腔下端蓋的上表面，且該兩個衰減環(huán)中心均位于該圓柱形諧振腔的軸線上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述衰減環(huán)由無磁衰減材料構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述無磁衰減材料為氧化鈹BeO與碳化硅SiC的混合物，且 該混合物中BeO的含量為60%至80%, SiC的含量為40%至20%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述BeO與SiC的混合物中，BeO的含量為80%， SiC的 含量為20%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述衰減環(huán)在與諧振腔端蓋相焊接的表面，進(jìn)一步包含一層 厚度為4至10pm的鈦膜。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述鈦膜采用多弧離子鍍?yōu)R射在衰減環(huán)的表面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述衰減環(huán)焊接于圓柱形諧振腔的端蓋，采用72。/。的AgCu 焊料，經(jīng)石墨模具對中定位，在真空爐中進(jìn)行釬焊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)，用于抑制毫米波諧振腔中的雜模振蕩，該結(jié)構(gòu)包含兩個相同的衰減環(huán)，其中一個衰減環(huán)焊接于該圓柱形諧振腔上端蓋的下表面，另一個衰減環(huán)焊接于該圓柱形諧振腔下端蓋的上表面，且該兩個衰減環(huán)中心均位于該圓柱形諧振腔的軸線上。本發(fā)明提供的這種毫米波回旋速調(diào)管放大器的諧振腔結(jié)構(gòu)，通過在諧振腔的上下端蓋上焊接兩個由無磁衰減材料構(gòu)成的衰減環(huán)，構(gòu)成H₀₂模加載腔，能夠有效抑制雜模振蕩，進(jìn)而提高回旋速調(diào)管放大器工作的穩(wěn)定性。
文檔編號H01J23/16GK101604608SQ20081011479
公開日2009年12月16日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者劉濮鯤, 張世昌, 徐壽喜 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所