电子科技大学 物理电子学院太赫兹中心, 四川 成都 610054
采用矩形波导加载光栅的慢波结构作为太赫兹返波管的高频结构, 通过理论分析和电磁仿真研究了该慢波结构的色散特性和互作用阻抗, 理论分析结果和仿真结果能很好地吻合.在理论分析的基础上, 设计了一个中心频率为340 GHz的返波管, 经粒子模拟软件计算, 在较低电流密度的情况下该返波管输出功率达100 mW且可调带宽约30 GHz.
返波管 矩形波导光栅 慢波结构 太赫兹 backward wave oscillator (BWO) rectangular waveguide grating slow-wave structure (SWS) terahertz
1 电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室, 洛阳 471003
2 电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054
3 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
提出并研究了一种带状电子注矩形单栅返波振荡器.首先研究了矩形单栅慢波结构的色散特性和耦合阻抗特性,然后粒子模拟并优化设计了带状注矩形单栅高频结构,预群聚腔及输出一体化结构.研究结果表明:利用电压200 kV、电压2 kA、截面为24 mm×0.5 mm的带状电子注,驱动该矩形单栅返波振荡器,能够产生42 MW的输出功率,工作频率86 GHz,效率为10.5%.
带状电子注 高功率微波 矩形单栅 返波振荡器 W波段 sheet electron beam high power microwave rectangular waveguide grating backward-wave oscillator W-band 强激光与粒子束
2015, 27(8): 083005
电子科技大学物理电子学院,四川,成都,610054
对于矩形栅这一经典的慢波结构,采用场匹配法来分析其慢波特性,进而得到其耦合阻抗.其中对槽区内的场处理,保留其高次项,表示为一无限本征驻波之和的形式.然后通过数值实例具体分析了矩形栅的两种典型结构:浅槽栅和深槽栅.当增大槽深后,色散增强,系统通带变窄,同时耦合阻抗有明显增大,工作点移向前向波区,适合用在放大器的慢波结构上.
矩形栅 色散关系 耦合阻抗 慢波系统 Rectangular waveguide grating Dispersion relation Coupling impedance Slow-wave system
