中国工程物理研究院应用电子学研究所自由电子激光与太赫兹技术部, 四川 绵阳 621999
输入输出窗是行波管 (TWT)的重要部件, 其性能将直接影响行波管的整体性能指标, 宽带窗的设计一直是其重要发展方向。对 140 GHz行波管的窗结构进行设计, 焊接出样窗部件, 并进行测试。测试结果表明, 宽带窗结构在 130~150 GHz范围内, 反射系数 S11小于-13.6 dB, 传输系数 S21小于-0.8 dB, 验证了宽带窗设计的可行性。
宽带窗结构 行波管 太赫兹 broadband window Traveling Wave Tube terahertz 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(2): 187
中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621999
介绍了一种D 波段连续波行波管放大器。该行波管采用了高压缩比皮尔斯会聚电子枪、折叠波导慢波结构(FWSWS)、蓝宝石输能盒形窗、周期永磁聚焦系统、集中衰减器以及一级降压收集极，经过装配、焊接、排气、磁场调试等过程，得到了D 波段连续波放大器样管，并进行了流通率的调试和信号放大的测试。实验测试结果为：电子电压15.4 kV，电子流通率97%时，连续波输出功率7.3 W，中心频率140.2 GHz，增益24.6 dB，3 dB 带宽3 GHz。该放大器连续运行稳定，满足工程化要求。
D 波段 连续波行波管 折叠波导慢波结构 蓝宝石输能盒形窗 集中衰减器 D band Continuous-Wave Traveling Wave Tube Folded Waveguide Slow Wave Structure sapphire transmission energy window concentrated attenuator 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(2): 171
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
为了获得0.22 THz宽带折叠波导行波管，对行波管的慢波结构和输入输出窗结构进行了宽带设计。通过理论分析和电磁仿真计算出合适的参数，使慢波结构在0.22 THz工作点附近的色散曲线平坦，耦合阻抗变化小，模拟计算得到的慢波结构3 dB带宽大于16 GHz；通过对盒型窗结构及匹配段的优化计算，得到的输入输出结构在大于30 GHz范围内S11参数小于-25 dB。根据该设计进行了两轮制管和实验研究，得到了一支3 dB瞬时带宽约8.8 GHz，另一支3 dB瞬时带宽大于12 GHz的0.22 THz折叠波导行波管，中心频率的峰值功率大于400 mW。
太赫兹 折叠波导 盒型窗 行波管 带宽 THz folded-waveguide RF window travelling wave tube bandwidth 强激光与粒子束
2015, 27(11): 113102
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
以折叠波导作为为慢波结构进行研究分析,利用三维电磁仿真软件HFSS和CST,对0.14 THz行波管模型进行了折叠波导慢波结构、电子光学系统和输入输出窗等的模拟设计,并完成了整管的PIC注波互作用的仿真计算与优化。进行了整管的焊接工艺设计和热测实验,研制出的样管在电压15.4 kV、电流17.4 mA下,脉冲工作输出最大功率为8.3 W,输出中心频率为140.8 GHz,最大增益为28 dB,-3 dB带宽为2.9 GHz。
折叠波导 慢波结构 太赫兹 行波管 folded waveguide slow wave structure THz traveling-wave tube 强激光与粒子束
2014, 26(12): 123101
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 太赫兹中心, 四川 绵阳 621900
探索性试验了多种微加工技术加工设计频率0.22 THz的折叠波导慢波结构，最终选择了微铣削工艺进行加工，并测试了微铣削工艺加工的WR4标准直波导的损耗特性，得到了0.22 THz电磁波在无氧铜中传播时材料的相对电导率约为3.2×107 S/m。以此为基础设计和制得了国内第一支0.22 THz折叠波导行波管，经过测试和标定得到输出功率大于100 mW，带宽3.5 GHz的初步实验结果。
太赫兹 折叠波导行波管 输出功率 terahertz folded waveguide TWT output power 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2954
1 电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
基于二维电磁带隙(EBG)结构, 设计了工作在0.22 THz的直波导传输线和90°弯波导传输线。数值模拟结果显示: 直波导和弯波导的S21参数在0.22 THz处均大于10-5 dB, 20 GHz模拟频带内的S21参数分别大于-0.001 dB和-0.003 5 dB。EBG结构很好地阻止了电磁波在电磁带隙内部的传播。基于EBG结构波导, 设计了3 dB功分器和H面扇形喇叭阵列天线。数值模拟结果显示: 功分器的S21参数在0.22 THz处为-3 dB, 阵列天线方向性为17.1 dBi, 具有较小的旁瓣和后瓣, E面和H面方向图均具有良好对称性。
太赫兹 电磁带隙波导 3 dB功分器 H面喇叭阵列天线 THz electromagnetic bandgap waveguide 3 dB power divider H-plane horn array antenna
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 自由电子激光与太赫兹技术部, 四川 绵阳 621900
理论上分析了计算周期数对0.22 THz折叠波导慢波结构S参数的影响, 讨论了折叠波导慢波结构各个尺寸参数对损耗特性的影响, 研究了粗糙度与损耗特性之间的关系。通过实验验证了0.22 THz标准矩形直波导的损耗特性。对实际加工的0.22 THz折叠波导慢波结构进行了测试, 得到了实际的太赫兹波折叠波导慢波结构传输与损耗特性。
太赫兹 折叠波导 S参数 损耗 terahertz folded waveguide S-parameters loss
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室， 四川 绵阳 621900
以理论推导和三维模拟仿真设计为基础，设计优化了0.22 THz折叠波导行波管电子枪、慢波结构、永磁聚焦系统、输入/输出结构、收集极等部分，并结合大量的工艺实验，探索和研究了各种精密加工方法和组装焊接工艺，最后完成了符合这些部分设计要求的高精度零件加工和组装焊接样品。
折叠波导行波管 电子枪 慢波结构 永磁聚焦系统 收集极 folded waveguide traveling wave tube electron gun slow wave structure permanent magnet focusing system collector
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
通过对回旋电子束形成的电位和电场分布，推导出电子束横纵速度比测量的计算式。提出将电子束作传输线内导体等效，采用陶瓷电容分压器来测量速度比的方法。介绍了该测量装置的设计和加工工艺，及陶瓷电容分压器的标定方法和结果分析，并介绍了初步的原理性实验结果。该测试方法装置简单,测试电子束横纵速度比时不会破坏电子束的特性,能够做到在回旋管运行时在线测量,实时监测电子束质量。
回旋电子束 速度比 回旋管 测试 陶瓷电容分压器 gyrotron electron beam velocity ratio gyrotron measurement ceramic capacitance divider
