双层分层格子波导慢波结构为特拉赫兹旅行波管的波导管
Muhammad Haris Jamil1, Nazish Saleem Abbas2, Hamid Sharif1
1College of Electronics and Information Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China.
Micromachines
|February 27, 2026
概括
一个新的双阶梯格子波导慢波结构 (DSGW-SWS) 实现了高效的340 GHz移动波管 (TWT) 操作. 这种设计可以实现显著的信号放大与低反射,对于高频应用至关重要.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 电气工程 电气工程
- 微波工程 微波工程
背景情况:
- 旅行波管 (TWT) 对于高频信号放大至关重要.
- 为毫米波频率设计高效的慢波结构 (SWS) 存在重大挑战.
- 优化组件之间的阻抗匹配对于设备性能至关重要.
研究的目的:
- 设计和模拟一个新的双阶梯格子波导慢波结构 (DSGW-SWS),用于340 GHz的移动波管 (TWT).
- 开发用于电磁 (EM) 信号隔离的输入和输出合器.
- 通过过渡部分的高度逐渐缩小来增强电路-合器匹配.
主要方法:
- 优化为340 GHz运行的DSGW-SWS的设计.
- 开发专门的输入和输出合器,用于电磁信号隔离.
- 粒子在细胞 (PIC) 模拟使用理想的板电子束 (SEB) 源,填充率为50%.
主要成果:
- 从326GHz到364GHz实现了广泛的反射系数带宽,低于-15dB.
- 从0.19W的平均输入功率到17.4W的模拟信号放大.
- 在340 GHz信号中获得了19.55dB的显著增益.
结论:
- 设计的DSGW-SWS显示了高频TWT应用的有效性能.
- SWS,合器和过渡部分的综合设计确保了高效的信号传输和放大.
- PIC模拟验证了这种结构在340 GHz实现高增益的潜力.
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