专利名称：一种毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及微波技术领域，应用于高功率毫米波器件，尤其是一种用 于抑制毫米波谐振腔中的杂模振荡的毫米波回旋速调管放大器的谐振腔 结构。
背景技术：
毫米波回旋速调管放大器的谐振腔工作在Hq2主模吋，仍可寄生H01 模，在电子注回旋基波(^1)的作用下，该寄生H(h模会在该谐振腔中产生 杂模振荡，导致回旋速调管放大器工作不稳定。如果能够抑制杂模振荡，提高两模式Q值分割度，则对于主模稳定放 大具有重要的作用。发明内容(一) 要解决的技术问题有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种毫米波回旋速调管放大器 的谐振腔结构，以抑制杂模振荡，提高回旋速调管放大器工作的稳定性。(二) 技术方案为达到上述目的，本发明提供了一种毫米波回旋速调管放大器的谐振 腔结构，用于抑制毫米波谐振腔中的杂模振荡，该结构包含两个相同的衰 减环，其中一个衰减环焊接于该圆柱形谐振腔上端盖的下表面，另一个衰 减环焊接于该圆柱形谐振腔下端盖的上表面，且该两个衰减环中心均位于 该圆柱形谐振腔的轴线上。上述方案中，所述衰减环由无磁衰减材料构成。上述方案中，所述无磁衰减材料为氧化铍BeO与碳化硅SiC的混合物， 且该混合物中BeO的含量为60%至80%， SiC的含量为40%至20%。上述方案中，所述BeO与SiC的混合物中，BeO的含量为80%， SiC 的含量为20%。上述方案中，所述衰减环在与谐振腔端盖相焊接的表面，进一步包含一层厚度为4至lO)im的钛膜。上述方案中，所述钛膜采用多弧离子镀溅射在衰减环的表面。 上述方案中，所述衰减环焊接于圆柱形谐振腔的端盖，采用72%的AgCu焊料，经石墨模具对中定位，在真空炉中进行钎焊。(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果1、 本发明提供的这种毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构，通过 在谐振腔的上下端盖上焊接两个由无磁衰减材料构成的衰减环，构成Ho2 模加载腔，能够有效抑制杂模振荡，进而提高回旋速调管放大器工作的稳 定性。2、 本发明提供的这种毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构，有效 降低工作主模Ho2模的Q值，可以提高回旋速调管的带宽和放大器工作的 稳定性。3、 本发明提供的这种毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构，可降 低漂移管和谐振腔之间模式的耦合度。
图1为本发明提供的毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构中衰减环 的结构示意图；图2为图1所示毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构中衰减环的剖 面图；图3为本发明提供的毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构的结构示 意图；图4为图3所示毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构的剖面图； 图5是本发明提供的加载后谐振腔中的模式图，其中，图a为采用本 发明后Ho2模式图，图b为采用本发明后后Hw模式图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。 首先，介绍本发明的实现原理。工作在H。2模回旋速调管放大器的中间腔和末前腔的E0分量是Ho,模E^分量为 ^"■/"Axf卞)式中义。2， z。,分别是贝塞尔函数j。ou的『2,1正根。^在r方向分布，r为圆柱形谐振腔中心轴线到侧面的距离，在相同 r点上两个模式的幅值比为a:a =(為/。 x0〃,", /~ X/")本发明在圆柱形谐振腔上下端盖相同r位置处焊接两个衰减环，其中 一个衰减环焊接于该圆柱形谐振腔上端盖的下表面，另一个衰减环焊接于 该圆柱形谐振腔下端盖的上表面，且该两个衰减环中心均位于该圆柱形谐 振腔的轴线上。该两个衰减环为结构相同的环，其结构如图1和图2所示。构成该衰 减环的材料为无磁衰减材料(例如氧化铍BeO与碳化硅SiC的混合物)， 该混合物的电特性sr=9.6， tg5-0.3至0.4。其中，该混合物中BeO的含量 为60%至80%， SiC的含量为40%至20%;优选地，BeO的含量为80X， SiC的含量为20X。在该衰减环的一端面采用多弧离子镀溅射Ti膜，膜厚4至10pm，然 后用72%的AgCu焊料经石墨模具对中定位在真空炉中钎焊，构成Ho2模 加载腔，具体如图3和图4所示。衰减环对Ho2和H(H有不同的衰减量， 因此改变了"值从而改变两个模式的Q值分割度，抑制了 Hcn模。实验表明，在该圆柱形谐振腔内焊接衰减环前，Qo2/Qo产1.36，而在该 圆柱形谐振腔内焊接衰减环后，Q。2/QQ1=3.16，从而达到放大器稳定工作， 加载腔模式清晰纯正的目的，具体如图5所示。图5 (a)是焊接衰减环后 谐振腔内H^模式的场分布，图5 (b)是谐振腔焊接衰减环后Hw模式的场分布。衰减环对谐振器腔内的Ho2模式和H(H模都有衰减作用，但衰减量不同，对Hw模衰减要比对Ho2模的衰减量大一些，从而以起到抑制Ho, 模的作用。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而 已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构，用于抑制毫米波谐振腔中的杂模振荡，其特征在于，该结构包含两个相同的衰减环，其中一个衰减环焊接于该圆柱形谐振腔上端盖的下表面，另一个衰减环焊接于该圆柱形谐振腔下端盖的上表面，且该两个衰减环中心均位于该圆柱形谐振腔的轴线上。
2、 根据权利要求1所述的毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构， 其特征在于，所述衰减环由无磁衰减材料构成。
3、 根据权利要求2所述的毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构， 其特征在于，所述无磁衰减材料为氧化铍BeO与碳化硅SiC的混合物，且 该混合物中BeO的含量为60%至80%, SiC的含量为40%至20%。
4、 根据权利要求3所述的毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构， 其特征在于，所述BeO与SiC的混合物中，BeO的含量为80%， SiC的 含量为20%。
5、 根据权利要求1所述的毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构， 其特征在于，所述衰减环在与谐振腔端盖相焊接的表面，进一步包含一层 厚度为4至10pm的钛膜。
6、 根据权利要求5所述的毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构， 其特征在于，所述钛膜采用多弧离子镀溅射在衰减环的表面。
7、 根据权利要求1所述的毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构， 其特征在于，所述衰减环焊接于圆柱形谐振腔的端盖，采用72。/。的AgCu 焊料，经石墨模具对中定位，在真空炉中进行钎焊。
全文摘要
本发明公开了一种毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构，用于抑制毫米波谐振腔中的杂模振荡，该结构包含两个相同的衰减环，其中一个衰减环焊接于该圆柱形谐振腔上端盖的下表面，另一个衰减环焊接于该圆柱形谐振腔下端盖的上表面，且该两个衰减环中心均位于该圆柱形谐振腔的轴线上。本发明提供的这种毫米波回旋速调管放大器的谐振腔结构，通过在谐振腔的上下端盖上焊接两个由无磁衰减材料构成的衰减环，构成H<sub>02</sub>模加载腔，能够有效抑制杂模振荡，进而提高回旋速调管放大器工作的稳定性。
文档编号H01J23/16GK101604608SQ20081011479
公开日2009年12月16日 申请日期2008年6月11日 优先权日2008年6月11日
发明者刘濮鲲, 张世昌, 徐寿喜 申请人:中国科学院电子学研究所