具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

如图1-图9所示，根据本公开的实施例的带状注速调管高频结构包括：主体部1、膜片盖板组件2以及衰减瓷组件4。

主体部1由两个分体部(111,112)结合而成，每个分体部(111,112)内设有至少一组调谐单元，每个调谐单元包括：贯穿主体部1在横向方向延伸的漂移通道13；在漂移通道13内沿纵向方向延伸的至少一个波导槽12；以及形成在波导槽12的第一端、并与波导槽12连通的直波导腔19。

膜片盖板组件2包括：膜片23以及调谐机构组件3，膜片23可移动地安装在波导槽12与第一端相对的第二端；调谐机构组件3被构造成调整膜片23与波导槽12之间的距离。

衰减瓷组件4包括：底座41以及衰减瓷体42，底座41在直波导腔19与波导槽12相对的一侧安装在分体部1上并密封直波导腔19；衰减瓷体42安装在底座41内，并至少部分插入直波导腔19内。

本公开通过膜片盖板组件2和衰减瓷组件4的设置，可以实现对腔体工作模式的谐振频率进行调整，从而将哑铃形谐振腔的频率和品质因数调整到设计值，通过衰减瓷组件4的设置，还可以有效地降低工作模式的品质因数，有助于优化高频电路、增强电子注群聚，进而提高注波互作用效率和输出功率。

由于膜片盖板组件2和衰减瓷组件4分别设置在主体部1的两侧，针对工作模式品质因数和谐振频率的调整可以分开进行，避免了使用探针测试的加工问题和信号干扰问题，因而使得对该平面多间隙哑铃形谐振腔特性参数进行测试调整得以实现。

主体部1内的中空部分形成多间隙谐振腔，实际器件的高频电路一般包含多个谐振腔，而且各谐振腔的间隙数也可能少于或多于五个，本实施例仅以一个包含五间隙(具体为波导槽12设有5个间隙)谐振腔的结构为例进行说明，本实施例中的平面五间隙谐振腔与实际带状注速调管高频结构的中间腔相对应，对具有两个及以上多间隙中间腔的平面高频结构进行冷测调整时，原理及装置与本实施例所述相同。

为了获得更好的电导率，主体部1可以采用无氧铜材料，漂移通道13可以设计为容纳带状电子注的矩形漂移通道，波导槽12可以设计为周期排列的连接多间隙谐振腔两侧子腔室(第一子腔室11和第二子腔室14)的矩形波导槽，基于对称设计需求，波导槽12的数量通常为奇数个，波导槽12平行于漂移通道方向的宽度和相邻波导槽12之间的周期长度取决于速调管的工作参数。

如图1-图5所示，根据本公开的实施例的带状注速调管高频结构，波导槽12的第一端和第二端分别设有第一子腔室11和第二子腔室14，在分体部上形成安装槽113。第一子腔室11和第二子腔室14可以设置为相同结构，即形状和大小相同。第二子腔室14的侧壁在加工中进行移除，后续用压紧在凸台15平面上的膜片23对第二子腔室14进行封堵，形成完整封闭的谐振腔结构。

波导槽12、第一子腔室11及第二子腔室14距离分体部(111,112)表面的下沉深度相同，因而能够一次进刀加工成形，可以减小尺寸加工误差对腔体频率的影响。

膜片盖板组件2还包括：盖板22和调谐杆21，盖板22安装在安装槽113中；调谐杆21在纵向方向上可移动地穿过盖板22，膜片23安装在调谐杆21的第一端212，调谐杆21的顶部设有螺孔211。

具体地，膜片23可以通过钎焊的方式固定在调谐杆21的第一端和盖板22的第一端，在调谐机构组件3的牵动下使得膜片23在一定范围内产生形变位移，将盖板22放入安装槽113中的定位槽16内，与包含第二子腔室14的凸台15表面贴合压紧后，膜片23作为可移动的侧壁将第二子腔室14封闭起来，通过其中可旋转的驱动杆31带动膜片盖板组件2中的调谐杆21运动，进而改变波导槽12与膜片23的距离，从而实现对谐振腔频率的调整。

如图6-图7所示，根据本公开的实施例的带状注速调管高频结构，调谐机构组件3包括：支撑座33、驱动杆31和压板32。

支撑座33安装在分体部(111,112)上；驱动杆31安装在支撑座33上，并与调谐杆21结合，以驱动调谐杆21在纵向方向上移动膜片23，压板32安装在支撑座33的与分体部(111,112)相对的一侧，驱动杆31穿过压板32、支撑座33；驱动杆31上设有限位凸起312，支撑座33上设有与限位凸起312配合的限位槽332，支撑座33上还设有调谐座通孔331，调谐座通孔331与限位槽332相通。压板32上设有压板通孔321。

调谐杆21不可转动地穿过膜片盖板组件2的盖板22，驱动杆31与调谐杆21螺纹结合，使得驱动杆31的转动转换成调谐杆21的直线移动。即通过驱动杆31的旋转带动调谐杆21和膜片23的一起上升或下降，从而改变多间隙谐振腔中第二子腔室14的体积，从而实现对腔体谐振频率进行微调。

限位凸起312的形状包括圆柱形，驱动杆31可以绕中心轴线进行自由旋转，驱动杆31的上部可以铣成方头形结构311，便于套接外部转轮放大角向行程实现精细调节，驱动杆31的下部可以设计为细牙螺杆313。

压板32上设有锁紧通孔322，支撑座33上设有锁紧孔333，锁紧螺钉34依次穿过锁紧通孔322、锁紧孔333，将压板32固定在支撑座33上，从而限制驱动杆31只能做旋转运动。

支撑座33的侧面设有折脚334，主体部1侧壁设有固定孔17，固定螺钉5依次穿过折脚334、固定孔17，将支撑座33固定在主体部1上。

如图2-图5所示，根据本公开的实施例的带状注速调管高频结构，安装槽113中设有环绕第二子腔室14的凸台15、以及环绕凸台的定位槽16；盖板22设有与凸台15配合并容纳膜片23的容纳槽222、以及与定位槽16配合的配合凸台223。

配合凸台223的形状包括“回”字形，可以使配合凸台223安装到定位槽16上的结构更加稳固。

本实施例的平面多间隙谐振腔特性参数的测试调整装置仅以一个中间腔为例，实际带状注速调管的高频系统中包含的谐振腔数目为两个或以上，因此高频腔体上的凸台15内将具有多个矩形开口，分别与多个串列谐振腔的第二子腔室14对应。为了封闭这些子腔，相应地膜片盖板组件2中的盖板22上将设置多个贯通的限位孔221以容纳对应不同子腔的调谐杆21，并将这些调谐杆21焊接在单一膜片23上，一个谐振腔对应一个调谐杆21，这样仍可保证对各腔频率进行独立调谐。

如图2-图3所示，根据本公开的实施例的带状注速调管高频结构，两个分体部(111,112)包括镜像结构，并通过压力焊的方式结合在一起。

两个分体部(111,112)对合的内表面(即图2和图3中包含腔体结构的上表面)需要具有很好的平整度，从而保证通过压力焊有效的粘结在一起后实现气密。

如图4-图5所示，根据本公开的实施例的带状注速调管高频结构，膜片23包括一层通过粘接金属轧制而成的复合弹性薄片，膜片23面向多间隙谐振腔第二子腔室14的一侧可以设计为具有良好电导率的铜材料，但不排斥可以实现此功能的其他材料。

如图8-图9所示，根据本公开的实施例的带状注速调管高频结构，在衰减瓷组件4的底座中设有固定槽411，衰减瓷体42通过金属化层422固定在固定槽411中，衰减瓷体42具有大致楔形的外部轮廓和/或衰减瓷体的一个表面具有渐变曲线的轮廓，衰减瓷体42窄边尺寸保持恒定，宽边尺寸呈线性变化，尖劈421的角度可以通过仿真优化得到，以确保主体部1上直波导腔19内传输的电磁波尽可能地被无反射吸收。

固定槽411的截面形状包括方形，为避免挤压损坏衰减瓷体，由外扩的小圆弧代替方形的四个直角，衰减瓷体42通过金属化层422将衰减瓷体42、底座41焊接为一体。

主体部1设有限位沉槽18，限位沉槽18位于直波导腔19的与波导槽12相对的一侧，衰减瓷组件4的底座41可以通过钎焊的方式固定在限位沉槽18内，通过吸收直波导腔19内行波电磁场的方式降低谐振腔品质因数到设计值。

为了增加吸收功率容量，还可将高频腔体的限位沉槽18外接内孔逐步增大的渐变波导，再将体积得以增加的衰减瓷组件4置于较大的波导空间内，可以适用于亚毫米波段的高频腔体。

如图10-图16所示，根据本公开的实施例的带状注速调管的谐振腔特性参数测试调整方法，包括：

在主体部1上安装冷测封堵压板7，以封堵波导槽12的第二端。

冷测封堵压板7包括冷测封堵压板板体74，冷测封堵压板板体74一侧设有冷测封堵凸台72以及冷测封堵凸台72内部形成的冷测封堵定位槽71，冷测封堵压板板体74上还设有螺栓孔73，冷测封堵压板板体74可以通过螺栓固定在主体部1上。

在主体部1的直波导腔19的与波导槽12相对的一侧安装冷测法兰连接件6，冷测法兰连接件6包括：冷测法兰盘61、冷测直波导段62、冷测支撑座65以及冷测封头64。

冷测法兰盘61与矢量网络分析仪的波导法兰连接；冷测直波导段62连接至冷测法兰盘61；冷测支撑座65连接至冷测直波导段62且安装在主体部1上；冷测封头64在冷测支撑座65的与冷测直波导段62相对的一侧密封直波导腔19，使得直波导腔19与矢量网络分析仪的波导法兰的通孔连通，将直波导腔19与波导法兰的通孔对正并实现紧密对接，可以有效的减少测量误差；冷测支撑座65上设有螺栓孔63，冷测支撑座65可以通过螺栓固定在主体部1上。

采用单端口群时延法测量主体部1内谐振腔的谐振频率和品质因数，在确保符合检测标准的情况下选择出符合标准的主体部1。

拆卸冷测封堵压板7。

在主体部1上安装膜片盖板组件2，以封堵波导槽的第二端。

采用单端口群时延法测量主体部1内谐振腔的谐振频率和品质因数，在确保符合检测标准的情况下选择出符合标准的膜片盖板组件2。

拆卸冷测法兰连接件6和膜片盖板组件2。

利用衰减瓷组件压板9将所述衰减瓷组件4保持在主体部1上，以封堵直波导腔19。

衰减瓷组件压板9上设有衰减瓷组件限位槽92、螺栓孔91，衰减瓷组件4尾部位于衰减瓷组件限位槽92内，衰减瓷组件压板9可以通过螺栓固定在主体部1上。

在主体部上安装适用于密封第二子腔室14的冷测压板8，在冷侧压板8上安装冷测法兰连接件6，使得谐振腔通过冷测压板8上的波导孔81与矢量网络分析仪的波导法兰的通孔连通；冷测压板8的内侧设有冷测压板凸台84，冷测压板凸台84与定位槽16相配合，冷测压板8的外侧设有冷测压板限位槽82，冷测封头64位于冷测压板限位槽82内，冷测压板8内设有波导孔81，波导孔81与冷测压板限位槽82相通，冷测压板8上还设有螺栓孔83，冷测压板8可以通过螺栓固定在主体部1上。

采用单端口群时延法测量主体部内谐振腔的谐振频率和品质因数，在确保符合检测标准的情况下选择出符合标准的衰减瓷组件4。

拆卸衰减瓷组件4、衰减瓷组件压板9，冷测压板8以及冷测法兰连接件6。

对于输入和输出腔，高频腔体上的标准直波导内无需放置衰减瓷体42，因此对平面多间隙腔特性参数的测试过程还可进一步简化，工作模式的外部品质因数主要取决于耦合口的形状，这在设计阶段已基本确定，而模式谐振频率则通过改变膜片23的位置进行调整，测试过程中可以省去挑选合适的衰减瓷组件4的环节。

根据本公开实施例的带状注速调管的谐振腔特性参数测试调整方法的原理为：平面多间隙谐振腔的特性阻抗取决于腔体的形状，基于高频结构设计过程已经确定，因此，为了将实际腔体的谐振频率和品质因数调整到设计值，需要通过冷测流程进行调整。选取加工成型的分体部(111,112)，首先对其内部结构尺寸进行详细测量检查，确保加工误差在合理范围内，然后将两块符合要求的分体部(111,112)对合起来并通过压力扩散焊焊接成为主体部1。针对高频腔体中可能存在的结构变形和焊接面接触不良问题，根据对平面多间隙谐振腔的空腔冷测结果，评估由两块分体部(111,112)焊接而成的主体部1的谐振频率和品质因数是否在合理的范围内。在可接受的情况下尝试加载膜片盖板组件2并再次进行冷测，采用单端口群时延法测量腔体的谐振频率，旋动调谐机构组件3上的驱动杆31将腔体谐振频率调整到设计值。冷测过程中若出现在调谐杆21的整个行程范围内均无法将腔体频率调整到设计值的情况，可以更换不同的膜片盖板组件2进行尝试。然后再通过更换不同的衰减瓷组件4使得腔体的品质因数进入允许的范围内，仿真计算表明，在较宽的频带中衰减瓷体42的存在对腔体谐振频率的影响很小，因而可以使得对腔体品质因数和谐振频率的调整分开进行。完成上述的冷测过程后，可筛选出与高频腔体相配合的一套衰减瓷组件4和膜片盖板组件2，将其通过钎焊固定到主体部1上，并安装调谐机构组件3后，即可获得如图1所示的腔体特性参数满足设计要求的平面多间隙哑铃形密封腔。

带状注速调管平面多间隙腔通常工作于2π模式，其它非工作模式的外部品质因数较小，因此，从波导端口测得的群时延曲线上可以很容易地区分出工作模式，本公开所述的对腔体参数的测试主要依靠单端口群时延方法进行，采用单端口群时延法测量谐振腔的频率和品质因数为公知内容，本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现，本申请中无需特别解释说明，相较于将同轴探针插入漂移通道激励和检测多间隙腔中模式场的方法，单端口群时延法的优点是操作简单、结果可靠，且更加适合高频率腔体的测试。

以上对本公开的实施例进行了描述，但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。