本申请涉及微波电真空，具体而言，涉及一种波导互作用电路以及行波管。
背景技术：
1、毫米波和太赫兹技术作为正在发展中的学科，对巩固国防和发展国民经济有着重大意义。在民用领域，毫米波的信息容量大、可利用频带宽，在汽车和直升飞机的自动驾驶、遥感遥测、激光光谱技术、射电天文学、等离子体诊断、医学、环境保护、生物工程、能源开发等方面发挥着举足轻重的作用。与毫米波相比，太赫兹波的工作频段更高，具有低能性、高穿透性、指纹谱性、宽带性、瞬态性和相干性等独特性质，太赫兹技术在成像、雷达、通信、生物医学、安检等领域应用前景十分广阔。
2、获得高性能辐射源是毫米波和太赫兹技术发展的关键，其中利用电真空器件是产生大功率微波源的一个主要途径。所谓电真空器件是指在真空状态下，将自由带电粒子的动能转化为微波电磁能的一种电子系统。与其它电真空器件相比，行波管具有输出功率高、工作频带宽、效率高等优点，是发展毫米波和太赫兹技术的理想辐射源。作为交换能量的主要场所，互作用电路是行波管最为核心的关键部件，其性能优劣直接决定了行波管的技术水平。
3、当工作频段进入毫米波和太赫兹波段，随着行波管几何尺寸的减小，全金属折叠波导结构成为行波管首选的互作用电路。所谓全金属折叠波导互作用电路是将矩形波导沿着电子注前进方向进行周期性折叠且不引入任何其它介质的一种互作用电路，正是这种周期性折叠使得电磁波的速度降低，达到与电子注同步的目的。
4、折叠波导互作用电路具有易于加工、较宽的工作带宽和良好的散热性能等优点。然而，相关技术中的折叠波导结构存在归一化相速度大、耦合阻抗低、高频损耗大、禁带宽度较窄等缺点，应用到毫米波和太赫兹行波管中会出现工作电压偏高、饱和增益较低、输出功率不高、电子效率不高和容易产生自激振荡等问题。
5、针对相关技术中的折叠波导结构的互作用电路应用在毫米波和太赫兹行波管中性能不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本申请提供一种波导互作用电路以及行波管，以解决相关技术中的折叠波导结构的互作用电路应用在毫米波和太赫兹行波管中性能不佳的问题。
2、根据本申请的一个方面，提供了一种波导互作用电路。该波导互作用电路包括：多个平行的直波导段、垂直穿过直波导段侧壁的电子注通道、用于连接相邻两个直波导段第一端的第一圆弧段、用于连接两个相邻直波导段第二端的第二圆弧段，第二圆弧段与第一圆弧段在轴向错开半个波导周期的长度；其中，直波导段的内侧壁的第一端和第二端分别和第一圆弧段的内圆侧壁以及第二圆弧段的外圆侧壁连接，直波导段的外侧壁的第一端和第二端分别和第一圆弧段的外圆侧壁以及第二圆弧段的内圆侧壁连接，直波导段的内侧壁的第一端和直波导段的外侧壁的第一端不平齐，直波导段的内侧壁的第二端和直波导段的外侧壁的第二端不平齐，第一圆弧段的内圆圆心低于第一圆弧段的外圆圆心，第二圆弧段的内圆圆心高于第二圆弧段的外圆圆心。
3、可选地，直波导段的内侧壁的长度和直波导段的外侧壁的长度相等，直波导段的内侧壁和直波导段的外侧壁在垂直于电子注通道方向上错开预设距离，预设距离的范围为0.015mm至0.025mm。
4、可选的，直波导段的内侧壁的第一端低于直波导段的外侧壁的第一端，直波导段的内侧壁的第二端低于直波导段的外侧壁的第二端。
5、可选的，第一圆弧段的内圆圆心位于直波导段的内侧壁第一端的下方，第一圆弧段的外圆圆心位于直波导段的外侧壁第一端的上方，第二圆弧段的内圆圆心位于直波导段的内侧壁第二端的上方，第二圆弧段的外圆圆心位于直波导段的外侧壁第二端的下方。
6、可选的，第一圆弧段的内圆的圆心相对于直波导内侧壁第一端向下移动的距离、第二圆弧段的内圆的圆心相对于直波导内侧壁第二端向上移动的距离的范围均为0.8mm至1mm；第一圆弧段的外圆的圆心相对于直波导外侧壁第一端向上移动的距离、第二圆弧段的外圆的圆心相对于直波导外侧壁第二端向下移动的距离的范围均为0.1mm至0.2mm。
7、可选的，第二圆弧段的内圆半径与第一圆弧段的内圆半径相同，第二圆弧段的外圆半径与第一圆弧段的外圆半径相同。
8、可选的，第一圆弧段的内圆是一段劣弧，第一圆弧段的外圆是一段优弧，第一圆弧段的宽度的最大值为外圆最高点和内圆最高点之间的距离；第二圆弧段的内圆是一段劣弧，第二圆弧段的外圆是一段优弧，第二圆弧段的宽度的最大值为外圆最低点和内圆最低点之间的距离。
9、可选的，第一圆弧段的宽度大于直波导段的宽度，第二圆弧段的宽度大于直波导段的宽度。
10、可选的，电子注通道的形状为圆柱形，电子注通道的直径小于直波导段的内侧壁的第一端和直波导段的外侧壁的第二端之间的距离。
11、根据本申请的另一方面，提供了一种行波管。该行波管包括：电子枪，用于产生电子注；多级降压收集极，用于回收电子注与电磁波能量交换之后电子注的剩余能量；上述任意一项的波导互作用电路，用于为电子注与电磁波提供能量交换的场所。
12、通过本申请，采用：多个平行的直波导段、垂直穿过直波导段侧壁的电子注通道、用于连接相邻两个直波导段第一端的第一圆弧段、用于连接两个相邻直波导段第二端的第二圆弧段，第二圆弧段与第一圆弧段在轴向错开半个波导周期的长度；其中，直波导段的内侧壁的第一端和第二端分别和第一圆弧段的内圆侧壁以及第二圆弧段的外圆侧壁连接，直波导段的外侧壁的第一端和第二端分别和第一圆弧段的外圆侧壁以及第二圆弧段的内圆侧壁连接，直波导段的内侧壁的第一端和直波导段的外侧壁的第一端不平齐，直波导段的内侧壁的第二端和直波导段的外侧壁的第二端不平齐，第一圆弧段的内圆圆心低于第一圆弧段的外圆圆心，第二圆弧段的内圆圆心高于第二圆弧段的外圆圆心，解决了相关技术中的折叠波导结构的互作用电路应用在毫米波和太赫兹行波管中性能不佳的问题。通过优化圆弧段和直波导段的相对位置和长度，显著增加了电磁波的传播路径长度，实现了圆弧段和直波导段与电子注通道交汇处的电磁场优化分布，提高了电磁波与电子注能量交换的效率和耦合阻抗，进而达到了提高行波管的输出功率、饱和增益和互作用效率的效果。
1.一种波导互作用电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的波导互作用电路，其特征在于，所述直波导段的内侧壁的长度和所述直波导段的外侧壁的长度相等，所述直波导段的内侧壁和所述直波导段的外侧壁在垂直于所述电子注通道方向上错开预设距离，所述预设距离的范围为0.015mm至0.025mm。
3.根据权利要求2所述的波导互作用电路，其特征在于，所述直波导段的内侧壁的第一端低于所述直波导段的外侧壁的第一端，所述直波导段的内侧壁的第二端低于所述直波导段的外侧壁的第二端。
4.根据权利要求1所述的波导互作用电路，其特征在于，所述第一圆弧段的内圆圆心位于直波导段的内侧壁第一端的下方，所述第一圆弧段的外圆圆心位于直波导段的外侧壁第一端的上方，所述第二圆弧段的内圆圆心位于直波导段的内侧壁第二端的上方，所述第二圆弧段的外圆圆心位于直波导段的外侧壁第二端的下方。
5.根据权利要求4所述的波导互作用电路，其特征在于，所述第一圆弧段的内圆的圆心相对于所述直波导内侧壁第一端向下移动的距离、所述第二圆弧段的内圆的圆心相对于所述直波导内侧壁第二端向上移动的距离的范围均为0.8mm至1mm；所述第一圆弧段的外圆的圆心相对于所述直波导外侧壁第一端向上移动的距离、所述第二圆弧段的外圆的圆心相对于所述直波导外侧壁第二端向下移动的距离的范围均为0.1mm至0.2mm。
6.根据权利要求1所述的波导互作用电路，其特征在于，所述第二圆弧段的内圆半径与所述第一圆弧段的内圆半径相同，所述第二圆弧段的外圆半径与所述第一圆弧段的外圆半径相同。
7.根据权利要求1所述的波导互作用电路，其特征在于，所述第一圆弧段的内圆是一段劣弧，所述第一圆弧段的外圆是一段优弧，所述第一圆弧段的宽度的最大值为外圆最高点和内圆最高点之间的距离；所述第二圆弧段的内圆是一段劣弧，所述第二圆弧段的外圆是一段优弧，所述第二圆弧段的宽度的最大值为外圆最低点和内圆最低点之间的距离。
8.根据权利要求1所述的波导互作用电路，其特征在于，所述第一圆弧段的宽度大于所述直波导段的宽度，所述第二圆弧段的宽度大于所述直波导段的宽度。
9.根据权利要求3所述的波导互作用电路，其特征在于，所述电子注通道的形状为圆柱形，所述电子注通道的直径小于所述直波导段的内侧壁的第一端和所述直波导段的外侧壁的第二端之间的距离。
10.一种行波管，其特征在于，包括：
