本發明涉及一種冷陰極緊湊型放大器。其包括高頻互作用系統、輸入結構、輸出結構、收集極和冷陰極電子槍；高頻互作用系統包括殼體和周期慢波結構；殼體的一端與冷陰極電子槍密封連接，另一端與收集極密封連接；輸入結構以貫穿殼體方式與殼體密封連接，輸入結構設置在殼體上靠近冷陰極電子槍的一端；輸出結構以貫穿殼體方式與殼體密封連接，輸出結構設置在殼體上靠近收集極的一端。通過使用冷陰極電子槍作為電子源，配合周期慢波結構，利用高頻場對電子注進行密度調制，調制后的電子注進入高頻互作用系統與高頻電磁場發生互作用，能量交換，實現信號的放大輸出，從而極大的減少了周期結構的周期數，減少了電真空放大器件的體積和器件加工難度。

技術領域

本發明屬于微波、毫米波、亞毫米波、太赫茲頻段的電真空器件技術領域，涉及一種放大器，具體地說是涉及一種冷陰極緊湊型放大器。

背景技術

微波、毫米波、亞毫米波、太赫茲電真空器件作為雷達、電子對抗、空間通訊等軍事電子系統不可缺少的核心器件，一直受到廣泛重視。

傳統的真空器件一般采用熱陰極，其缺點是體積大、工作效率低、反應速度慢、易損壞。

固態半導體輻射源器件相比熱陰極電真空輻射源具有體積小，可集成，響應速度快等優點，但是其具有：抗干擾、耐輻射能力弱，功率低等缺點，特別是在太空環境下，固態輻射源器件可靠性很難得到保證。

發明內容

針對現有技術之不足，本發明提供了一種冷陰極緊湊型放大器。

本發明的一種冷陰極緊湊型放大器的具體技術方案如下：

一種冷陰極緊湊型放大器，其包括高頻互作用系統、輸入結構、輸出結構、收集極和冷陰極電子槍；所述高頻互作用系統包括殼體和設置于所述殼體內的周期慢波結構；所述殼體的一端與所述冷陰極電子槍密封連接，使所述冷陰極電子槍直接集成于所述高頻互作用系統中，所述殼體的另一端與所述收集極密封連接；所述輸入結構以貫穿所述殼體方式與所述殼體密封連接，并且所述輸入結構設置在所述殼體上靠近所述冷陰極電子槍的一端；所述輸出結構以貫穿所述殼體方式與所述殼體密封連接，并且所述輸出結構設置在所述殼體上靠近所述收集極的一端。

通過使用微波調制冷陰極電子槍作為電子源，配合周期慢波結構，利用高頻場對電子注進行密度調制，調制后的電子注進入高頻互作用系統與高頻電磁場發生互作用，能量交換，實現信號的放大輸出，從而極大的減少了周期結構的周期數，減少了電真空放大器件的體積和器件加工難度；并且通過將冷陰極電子槍直接集成到高頻互作用系統中，可以極大地減少放大器的體積。

根據一個優選的實施方式，所述周期慢波結構包括多個膜片，多個所述膜片以上下交替的方式設置于所述殼體形成的腔體內，使在所述殼體形成的腔體內形成慢波傳輸通道；在每個所述膜片上均設置有漂移管，并且相鄰所述漂移管之間間隔且同軸設置，使在所述殼體形成的腔體內形成電子注通道。

根據一個優選的實施方式，冷陰極電子槍包括電子槍底座、電子槍殼體、陰極板和冷陰極；所述電子槍殼體一端與所述電子槍底座密封連接，另一端與所述高頻互作用系統中的殼體密封連接；所述陰極板一端與所述電子槍底座相連接，另一端設置所述冷陰極；所述冷陰極位于所述高頻互作用系統中的殼體形成的腔體內，且對準所述電子注通道。

根據一個優選的實施方式，所述輸入結構包括第一矩形波導和輸入窗；所述第一矩形波導一端以貫穿所述殼體方式插入所述殼體內，并在與所述殼體接觸處密封連接；所述輸入窗與所述第一矩形波導的另一端密封連接；并且在所述第一矩形波導內設置有與所述殼體形成的腔體連通的輸入腔。

根據一個優選的實施方式，所述輸出結構包括第二矩形波導和輸出窗；所述第二矩形波導一端以貫穿所述殼體方式插入所述殼體內，并在與所述殼體接觸處密封連接；所述輸出窗與所述第二矩形波導的另一端密封連接；并且在所述第二矩形波導內設置有與所述殼體形成的腔體連通的輸出腔。