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它是1/4波长短管支持曲折线的改 进型。这种结构的基波是前向波，工作相移约为120°，有较宽的频带，一般可做到15%的频宽，且容易实现宽带匹配，耦合阻抗为80Ω~100Ω，可以直接液冷每根慢波管，所以散热能力很好，而且容易制作、结构坚实、重量轻。它成功地应用在L、S和C波段的正交场放大管中。 它又可以分为单螺旋耦合叶片和双螺旋 耦合叶片两种=前者轴向高度低、互作用面积小、散热能力较差，但磁间隙小、磁铁重量轻；后者磁铁重量较重，但互作用面积大、散热能力好。螺旋耦合叶片慢波结构的基波为前向波，耦合阻抗为40Ω~80Ω，频带可达15%，工作相角为90°~ 120°，尺寸适中，能直接导热，具有良好的散热能力。 这种慢波线的传播特性和高频场结构，几乎和一个简单的折叠波导一样，所不同的只是耦合阻抗大约增加了2倍。但是这样的耦合阻抗还是不够，因此在分离折叠波导的翼片上端加一个脊形。这种脊形不但把高频能量集中在翼片表面，而且使一次前向空间谐波能量增强。有脊形结构的耦合阻抗约为无脊形结构的3倍。 分离折叠波导型慢波线的基波是返波，实际工作是利用它的负一次前向谐波。 分离折叠波导型慢波线具有频带宽、散热能力好、容易达到良好匹配等优点，通常应用于K波段注入式正交场放大管中。 钯钡合金的二次发射系数δmax =2.5~3，第一交叉点电压U1=60V，启动快、耐电子离子轰击，是目前应用较多和冷阴极材料。冷阴极是依靠高频激励功率来启动的，并激发起二次电子倍增现象，建立起足够密度的电子流，使管子正常工作。 控制极是安装在正交场放大管正对漂移区的阴极一侧的一个电极，如图4. 23所示。工作时，在控制极上加一个相对于阴极为正的脉冲电压，这个电压一般为阴极电压的1/2~1/3,电流为阴极峰值电流的1/3。 正交场放大管的输入、输出结构与磁控管的一样，由阻抗变换器和密封窗两部分组成。输入结构是将高频激励功率耦合到管内，输出结构是将所放大的微波功率耦合到外负载（天线）。一般采用波导型输入、输出结构，由于输入结构的承受功率小，也可以采用小尺寸的同轴型结构。 轮辐中的电子不断由位能高的阴极走向位能低的阳极，把位能交给高频波，使高频波得到放大。位能转换能得到高效率的原因和磁控管一样。 前向波放大管的工作电压约为行波管或速调管的1/2~1/3，和多注速调管或多注行波管的工作电压相近。低的工作电压可以简化X射线的防护，在潮湿和低气压下不易击穿。它的瞬时带宽较宽，一般可达10%~15%，有利于抗干扰。 美国雷声公司在1 975年 制成第一支阴极激励铂管，阴极采用铂制交叉指结 构，工作于S波段，峰值功率为1MW，增益为30dB， 带宽为8%，效率为780%。1987年又将阴极激励原理应用于前向波放大管，工作于S波段，峰值功率为1 MW，平均功率为20kW，效率为80u/o，带宽为12%，增益为30dB，信噪比达70dB/MHz。 由于阴极管强电子流回轰，比较容易损坏。细小复杂的阴极慢波路线设计时须慎重考虑功率容量、散热、可靠性等问题。 (3)采用了多级收集极以在不同输出功率电平下保持最大效率，使得在饱和功率下有效地工作，从而满足必要的线性要求。 (4)分布发射的概念还用在管内，从而使得阳极耗散均匀，也保证了阴极上的最小发射密度，使长寿命成为可能。 相位频率线性度，指在没附加相位条件下，在规定频带内，相移与频率的关系曲线与一直线（或规定曲线）间偏移的度数。一般为5°~10°。 在高频输入信号激励下，正交场放大管会产生交叉调制和互调制。交叉调制是指一个信号对另一个信号幅值或相位的影响，因此又分为幅值交叉调制和相位交叉调制。 3)效率 在功率放大管中，效率是一个很重要的电参数。放大管的效率为 式中， 为最大电子效率； 为线路效率，它表示高频功率在慢波线上的损耗程度和为了防止自激而人为引入的集中损耗程度。 注人式放大管的最大电子效率为 式中， g为修正因子；Bc为临界磁场。 g取决于电子运动的轨迹，如果所有电子做直线运动，则g =1；B接近Bc时，g，=4;如果做旋轮线运动，则g =1~4。 分布发射式放大管的最大电子效率为 式中，U0为同步电压。 4)噪声 正交场微波管中的电子运动的特性，以及固有的电荷波效应，使得它作为放大器时具有较高的，噪声输出，通常以“信噪比”来描述输出中噪声的相对大小。信噪比是输出信号中信号功率与最高噪声功率的比值，以dB为单位。正交场放大管的噪声特性是国内外专家学者最关注的特性之一，也是通常没能作出正确估价的一个特性。大多数人认为正交场放大管是噪声特别大的器件，20世纪70年代初期，有人对一系列正交场放大管实测的噪声性能进行分析，结果得出结论：