一个新的分层双段格慢波结构,用于340GHz的移动波管
Zechuan Wang1, Junwan Zhu1, Zhigang Lu1,2
1National Key Laboratory of Science and Technology on Vacuum Electronics, School of Electronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, No. 2006 Xiyuan Avenue, High-Tech District (West District), Chengdu 611731, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 11, 2023
概括
一个新的分阶式双段格慢波结构 (SDSG-SWS) 增强了宽带,高功率亚毫米波移动波管 (TWTs). 这种新的设计为先进的电子应用提供了更好的性能和更容易的制造.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 电气工程 电气工程
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
背景情况:
- 旅行波管 (TWT) 对于高频应用至关重要.
- 现有的慢波结构 (SWSs) 在带宽和效率方面面临限制.
- 亚毫米波技术需要先进的SWS设计,以提供更高的功率和更广泛的操作.
研究的目的:
- 开发了一种新的分级双段格慢波结构 (SDSG-SWS).
- 为了提高宽带,高功率亚毫米波TWTs的性能.
- 分析拟议的SDSG-SWS的高频特征和光束波相互作用.
主要方法:
- 该SDSG-SWS被概念化为正弦波导 (SW) SWS和分级双网格 (SDG) SWS的混合体.
- 在SW-SWS中引入矩形几何,形成SDSG-SWS.
- 高频特征和光束-波相互作用通过模拟和计算进行分析.
主要成果:
- 该SDSG-SWS显示了广泛的操作频段,高相互作用阻抗,低欧姆损失,和低反射.
- 与SW-SWS相比,SDSG-SWS在类似的分散水平上显示出更高的相互作用阻抗.
- 使用SDSG-SWS的模拟TWT在316-405 GHz范围内实现了超过16.4W的输出功率,达到32.8W (340 GHz) 的峰值,效率为2.84%.
结论:
- 新的SDSG-SWS为亚毫米波TWTs提供了显著的优势.
- 该结构为宽带,高功率应用提供了有前途的解决方案.
- 轻松的制造与增强的性能相结合,使SDSG-SWS成为一个有价值的进步.


