0.85 THz可调谐式折叠波导再生反馈真空电子学振荡器的理论及实验研究
Theoretical and experimental study of a 0.85-THz tunable folded waveguide regenerative-feedback vacuum-electronics oscillator
National Key Laboratory of Science and Technology on Vacuum Electronics, Beijing Vacuum Electronics Research Institute, Beijing0005, China
图 & 表
图 1. 再生反馈振荡器工作原理
Fig. 1. Operating principle of RFO
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图 2. 折叠波导模型
Fig. 2. Folded waveguide module
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图 3. 行波管慢波结构色散曲线
Fig. 3. Dispersion curve of TWT
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图 4. 再生反馈振荡器慢波结构色散曲线
Fig. 4. Dispersion curve of RFO
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图 5. 再生反馈振荡器慢波结构耦合阻抗
Fig. 5. Interaction impedance of RFO
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图 6. 三维大信号软件中互作用结构输出功率
Fig. 6. Output power of interaction structure in three-dimensional large signal software
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图 7. PIC模块中互作用结构输出功率
Fig. 7. Output power in PIC
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图 8. 反馈回路与T型结构模型
Fig. 8. CST module of feedback circuit and T-joint
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图 10. 再生反馈振荡器模型图
Fig. 10. Model of regenerative feedback oscillator
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图 11. 同步电压为12.9 kV时输出功率
Fig. 11. Output power with synchronous voltage of 12.9 kV
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图 12. 同步电压为12.9 kV时快速傅里叶频谱分析
Fig. 12. FFT spectrum analysis with voltage of 12.9 kV
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图 13. 电子注电压对频率的调谐作用
Fig. 13. The tuning effect of beam voltage on frequency
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图 14. 同步电压为12.1 kV时输出功率
Fig. 14. Output power with synchronous voltage of 12.1 kV
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图 15. 同步电压为12.1 kV时快速傅里叶频谱分析
Fig. 15. FFT spectrum analysis with voltage of 12.1 kV
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图 16. 11.7 kV同步电压快速傅里叶频谱分析
Fig. 16. FFT spectrum analysis with voltage of 11.7 kV
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图 17. 光刻胶膜结构
Fig. 17. Photoresist film structure
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图 18. 衬底上电铸出的折叠波导结构
Fig. 18. Folded waveguide electroplated on substrate
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表 1行波管与再生反馈振荡器中折叠波导尺寸参数
Table1. Dimension parameter of FWG in TWT and RFO
| parameter | a | b | h | p | rc |
|---|
| value of TWT(/mm) | 0.210 | 0.025 | 0.040 | 0.050 | 0.020 | | value of RFO(/mm) | 0.185 | 0.022 | 0.036 | 0.044 | 0.018 |
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表 2电子注电压对输出功率及频率的调谐作用
Table2. The tuning effect of beam voltage on output power and frequency
| Voltage（/V） | 12000 | 12100 | 12200 | 12300 | 12400 | 12500 | 12600 | 12700 | 12750 | 12850 | 12900 |
|---|
| Output power(/mW) | 133 | 214 | 237 | 220 | 223 | 233 | 217.8 | 250 | 195.9 | 302.6 | 334 | | Frequency (/GHz) | 882 | 871.95 | 867.64 | 858.56 | 859 | 850.86 | 852.04 | 850.86 | 844.33 | 840.61 | 841.09 |
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李天一, 潘攀, 孟维思, 李栋, 蔡军, 邬显平, 冯进军, 闫铁昌. 0.85 THz可调谐式折叠波导再生反馈真空电子学振荡器的理论及实验研究[J]. 红外与毫米波学报, 2020, 39(3): 284. Tian-Yi LI, Pan PAN, Wei-Si MENG, Dong LI, Jun CAI, Xian-Ping WU, Jin-Jun FENG, Tie-Chang YAN. Theoretical and experimental study of a 0.85-THz tunable folded waveguide regenerative-feedback vacuum-electronics oscillator[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2020, 39(3): 284.
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