1.一种太赫兹频段的螺旋槽慢波结构,其特征在于,包括:
沿前后方向延伸的电子注通道(1)和螺旋波导(2);所述电子注通道(1)为椭圆柱状结构;所述电子注通道(1)位于所述螺旋波导(2)的内部,且沿前后方向贯穿所述螺旋波导(2);
所述螺旋波导(2)包括多个波导周期;任意一个波导周期包括:左半段螺旋波导腔(21)、右半段螺旋波导腔(22)和矩形波导腔(23),所述左半段螺旋波导腔(21)和所述右半段螺旋波导腔(22)分别与所述矩形波导腔(23)的两端连通;
所述左半段螺旋波导腔(21)与所述电子注通道(1)的左侧连通,所述右半段螺旋波导腔(22)与所述电子注通道(1)的右侧连通,所述矩形波导腔(23)与所述电子注通道(1)的上侧和下侧连通。
2.根据权利要求1所述的一种太赫兹频段的螺旋槽慢波结构,其特征在于,所述左半段螺旋波导腔(21)包括:第一左螺旋波导腔(211)和第二左螺旋波导腔(212);
所述右半段螺旋波导腔(22)包括:第一扇形波导腔(221)、右螺旋波导腔(222)和第二扇形波导腔(223);
所述矩形波导腔(23)包括:第一矩形波导腔(231)、上矩形波导腔(232)、下矩形波导腔和第二矩形波导腔(234);
第一扇形波导腔(221)、第一矩形波导腔(231)、第一左螺旋波导腔(211)、上矩形波导腔(232)、右螺旋波导腔(222)、下矩形波导腔、第二左螺旋波导腔(212)、第二矩形波导腔(234)和第二扇形波导腔(223)沿波导传播路径依次连通。
3.根据权利要求2所述的一种太赫兹频段的螺旋槽慢波结构,其特征在于,同一波导周期内,第一矩形波导腔(231)的上端面和下矩形波导腔的上端面与电子注通道(1)的下端面连通,第一左螺旋波导腔(211)的内曲面和第二左螺旋波导腔(212)的内曲面与电子注通道(1)的左端面连通,上矩形波导腔(232)的下端面和第二矩形波导腔(234)的下端面与电子注通道(1)的上端面连通,第一扇形波导腔(221)的上端面、右螺旋波导腔(222)的内曲面和第二扇形波导腔(223)的下端面与电子注通道(1)的右端面连通。
4.根据权利要求3所述的一种太赫兹频段的螺旋槽慢波结构,其特征在于,同一波导周期内,上矩形波导腔(232)与下矩形波导腔沿前后方向错位设置,
第一矩形波导腔(231)位于上矩形波导腔(232)的下方,且第一扇形波导腔(221)的前端面、第一矩形波导腔(231)的前端面、第一左螺旋波导腔(211)的前端面和上矩形波导腔(232)的前端面位于同一平面内,第二矩形波导腔(212)位于下矩形波导腔的上方,且下矩形波导腔的后端面、第二左螺旋波导腔(212)的后端面、第二矩形波导腔(234)的后端面和第二扇形波导腔(223)的后端面位于同一平面内。
5.根据权利要求4所述的一种太赫兹频段的螺旋槽慢波结构,其特征在于,相邻两个波导周期之间,上一波导周期的第二左螺旋波导腔(212)的后端与下一波导周期的第一左螺旋波导腔(211)的前端面连通,上一波导周期的第二矩形波导腔(234)的后端面与下一波导周期的上矩形波导腔(232)的前端面连通,上一波导周期的第二扇形波导腔(223)的后端面与下一波导周期的右螺旋波导腔(222)的前端面连通。
6.根据权利要求1‑5中任一所述一种太赫兹频段的螺旋槽慢波结构,其特征在于,所述矩形波导腔(23)的宽度t=1.2mm。
7.根据权利要求1‑5中任一所述的一种螺旋槽慢波结构,其特征在于,所述上矩形波导腔(232)与所述下矩形波导腔的尺寸相同,所述上矩形波导腔(232)的宽度t与厚度w的比例t/w=2/3。
8.根据权利要求1‑5中任一所述的一种太赫兹频段的螺旋槽慢波结构,其特征在于,所述电子注通道(1)的高度r=0.24mm。
9.根据权利要求2‑5中任一所述的一种太赫兹频段的螺旋槽慢波结构,其特征在于,每一个波导周期内还包括:一体成型的上排矩形栅金属模型(3)、下排矩形栅金属模型(4)、左侧螺旋槽慢波结构金属模型(5)和右侧螺旋槽慢波结构金属模型;
所述上排矩形栅金属模型(3)的矩形栅段(31)位于所述上矩形波导腔(232)和所述第二矩形波导腔(234)之间,所述下排矩形栅金属模型(4)的矩形栅段(41)位于所述下矩形波导腔和所述第一矩形波导腔(231)之间;
所述左侧螺旋槽慢波结构金属模型(5)的螺旋槽段(51)罩在所述左半段螺旋波导腔(21)的外部,所述右侧螺旋槽慢波结构金属模型的螺旋槽段罩在所述右半段螺旋波导腔(22)的外部。
10.根据权利要求9所述的一种太赫兹频段的螺旋槽慢波结构,其特征在于,所述上排矩形栅金属模型(3)、所述下排矩形栅金属模型(4)、所述左侧螺旋槽慢波结构金属模型(5)和所述右侧螺旋槽慢波结构金属模型的外表面为粗糙度为1um的高导无氧铜。