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太赫兹翼片加载折叠波导行波管放大器的研究
  • ISSN号:1001-5868
  • 期刊名称:《半导体光电》
  • 时间:0
  • 分类:TN124[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]电子科技大学大功率微波电真空器件技术国防重点实验室,成都610054
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(60532010).
中文摘要:

翼片加载折叠波导电路是一种改进型的行波管互作用电路。与原始结构相比,它具有提高的耦合阻抗、扩展的横向尺寸以及更加灵活的设计能力,因此适合工作在太赫兹频段。首先采用理论模型设计了工作频率0.22THz的慢波结构;然后采用三维粒子模拟技术对翼片加载折叠波导行波管放大器的非线性性能进行了研究。结果显示,新型结构具有高的互作用效率和宽频带放大的能力。在中心工作频率220GHz处,2mW的驱动功率下可以得到4W的饱和输出功率,对应的电子效率和增益分别为2.47%和33dB(考虑了电路的导体损耗);恒定功率下扫频模拟显示,放大器的瞬时3dB带宽可达13.6,频率范围覆盖205~235GHz。

英文摘要:

The vane-loaded folded waveguide slow-wave circuit is an improved TWT interaction circuit. It offers advantages in increasing interaction impedance, extending transverse dimension and flexible design capacity. Thus such a circuit is especially suitable for THz applications. In this paper the slow-wave circuit operating at 0.22 THz band is designed based on theoretical model. Then the PIC simulations were used to investigate the nonlinear performance of the travelling-wave tube amplifier. Simulation results show that the novel circuit is capable of wideband amplification with high interaction efficiency. At the center frequency of 220 GHz, a saturated output value of 4 W of can be achieved with an input power of 2 mW. The corresponding electron efficiency and gain are respectively 2. 47% and 33 dB. Simulations of sweep frequency with constant input power show that the instantaneous 3 dB bandwidth can be up to 13.6%, covering frequency range 205-235 GHz.

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期刊信息
  • 《半导体光电》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:信息产业部
  • 主办单位:中国电子科技集团公司第四十四研究所(重庆光电技术研究所)
  • 主编:江永清
  • 地址:重庆市南岸区南坪花园路14号
  • 邮编:400060
  • 邮箱:soe@163.net
  • 电话:023-65860286
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-5868
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1092/TN
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 重庆市首届十佳期刊称号,1999年,信息产业部1999-2000年度优秀电子期刊称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:5924