束流发射度对太赫兹微电真空折叠波导行波管性能的影响 被引量：9

1

作者 张芳 董志伟 +2 位作者 董烨 孙会芳 杨温渊 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1450-1454,共5页

采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分别对140,220和345GHz折叠波导行波管中的束流发射度的影响因素及其对直流导通率的影响进行了分析,总结了发射度随频率、结构参数和电子束参数的变化规律。研究发现,在太赫兹频段束流发射度直接决... 采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分别对140,220和345GHz折叠波导行波管中的束流发射度的影响因素及其对直流导通率的影响进行了分析,总结了发射度随频率、结构参数和电子束参数的变化规律。研究发现,在太赫兹频段束流发射度直接决定着聚焦磁场的选取设计,是表征太赫兹频段束流品质的一个重要参量。 展开更多

关键词 太赫兹 折叠波导行波管 发射度 电子束 流通率

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太赫兹波段折叠波导行波管的线性分析和计算 被引量：4

2

作者 杨温渊 董志伟 +1 位作者 董烨 周海京 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期223-228,共6页

给出了太赫兹波段折叠波导行波管中考虑管壁欧姆损耗的带电子束扰动的色散方程。求解该方程可以得到器件中小信号增益的值。通过编制Matlab程序,分析计算了不同工作点、不同折叠波导结构参数和不同工作频段时小信号增益的变化特性。计... 给出了太赫兹波段折叠波导行波管中考虑管壁欧姆损耗的带电子束扰动的色散方程。求解该方程可以得到器件中小信号增益的值。通过编制Matlab程序,分析计算了不同工作点、不同折叠波导结构参数和不同工作频段时小信号增益的变化特性。计算结果表明:适当选取工作点和结构参数,可以获得最佳增益值;考虑损耗后,除了前向增长的辐射场外,还会出现反向传输的静态波;随着工作频段向高频方向延伸,前向波的增益显著降低,而反向波强度则增大。因此,工作频率提高时,为了达到一定大小的增益,需要的折叠波导的周期数也相应增加。 展开更多

关键词 折叠波导行波管 太赫兹 小信号增益 欧姆损耗

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太赫兹折叠波导慢波电路及功率合成技术

3

作者 向怀鑫 缪旻 +1 位作者 李振松 边兴旺 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期63-68,共6页

针对太赫兹频段行波管输出功率较小的瓶颈以及对紧凑型设计的明确需求,提出一种管内功率合成的0.34 THz折叠波导行波管结构。首先,对太赫兹折叠波导慢波结构的高频特性进行了研究,通过仿真计算得到了其色散特性和耦合阻抗,0.34 THz处归... 针对太赫兹频段行波管输出功率较小的瓶颈以及对紧凑型设计的明确需求,提出一种管内功率合成的0.34 THz折叠波导行波管结构。首先,对太赫兹折叠波导慢波结构的高频特性进行了研究,通过仿真计算得到了其色散特性和耦合阻抗,0.34 THz处归一化相速度为0.248,耦合阻抗为0.46Ω;其次,提出了用于管内功率合成的3 dB定向耦合器结构设计,分析表明,其在0.31~0.368 THz范围内,幅度平衡度在±0.19 dB以内,隔离度优于24 dB;最后,完成了基于3 dB定向耦合器管内功率合成的折叠波导行波管基本结构设计并构建了仿真模型,仿真结果表明,最大输出功率为9.16 W,增益为26.6 dB,3 dB带宽达到21 GHz。作为对比,单个折叠波导行波管输出功率为6.18 W,故管内合成的折叠波导行波管的输出功率是单个行波管输出功率的1.48倍;此外,与采用常规外置功率合成结构的双行波管组件设计相比,管内功率合成折叠波导行波管的横向尺寸至少缩减了56.5%。 展开更多

关键词 太赫兹(THz) 折叠波导行波管 3 dB定向耦合器 功率合成 注-波互作用

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曲折双脊槽波导高功率宽频带太赫兹行波管（英文） 被引量：1

4

作者 田艳艳 岳玲娜 +5 位作者 王禾欣 周庆 魏彦玉 郝保良 魏义学 宫玉彬 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期711-716,共6页

提出一种改进的曲折槽波导—曲折双脊槽波导提高太赫兹行波管的功率和带宽.针对这种新型慢波结构设计了一种新的传输波导作为输入输出能量耦合器.从高频特性仿真结果可以发现曲折双脊槽波导可以提高耦合阻抗并扩展带宽.此外,粒子仿真结... 提出一种改进的曲折槽波导—曲折双脊槽波导提高太赫兹行波管的功率和带宽.针对这种新型慢波结构设计了一种新的传输波导作为输入输出能量耦合器.从高频特性仿真结果可以发现曲折双脊槽波导可以提高耦合阻抗并扩展带宽.此外,粒子仿真结果表明当电子注加载27.4kV电压和0.25A电流时,新型曲折双脊槽波导行波管在中心频率340GHz处输出功率能达到65.8W同时对应增益27.21dB.因此,曲折双脊槽波导行波管可以用作宽带和高功率太赫兹辐射源. 展开更多

关键词 太赫兹行波管 曲折双脊槽波导 高功率 宽频带

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有限电导率模块在THz折叠波导行波管模拟中的验证和确认

5

作者 董烨 董志伟 +2 位作者 杨温渊 张芳 周海京 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期196-200,共5页

采用与同类商业软件比对的方法，在THz折叠波导行波管算例中对自编NEPTUNE3D程序的有限电导率模块进行有效验证和确认，包括冷腔损耗与计及损耗的热腔增益。比对结果表明：冷腔损耗计算相对误差在3％～4％左右，计及损耗的热腔最佳增益... 采用与同类商业软件比对的方法，在THz折叠波导行波管算例中对自编NEPTUNE3D程序的有限电导率模块进行有效验证和确认，包括冷腔损耗与计及损耗的热腔增益。比对结果表明：冷腔损耗计算相对误差在3％～4％左右，计及损耗的热腔最佳增益相对误差及最佳工作电压漂移相对误差均在2％左右。通过不同软件、冷腔损耗与热腔增益的比对，验证了有限电导率模块正确性和可靠性。此外，还对加工因素导致结构参数变化对冷腔损耗特性影响，做了规律性讨论。 展开更多

关键词 有限电导率模块 三维全电磁粒子模拟 太赫兹折叠波导行波管 验证与确认

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太赫兹折叠波导慢波结构S参数特性 被引量：20

6

作者 徐翱 胡林林 +2 位作者 陈洪斌 阎磊 周传明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期968-972,共5页

理论上分析了计算周期数对0.22THz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0.22THz标准矩形直波导的损耗特性。对实际加工的0.22THz折叠波... 理论上分析了计算周期数对0.22THz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0.22THz标准矩形直波导的损耗特性。对实际加工的0.22THz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。 展开更多

关键词 太赫兹 折叠波导 S参数 损耗

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0.22THz折叠波导行波管初步实验研究 被引量：16

7

作者 徐翱 周泉丰 +1 位作者 阎磊 陈洪斌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2954-2958,共5页

探索性试验了多种微加工技术加工设计频率0.22THz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0.22THz电磁波在无氧铜中传播时材料的相对电导率约为3.2×107S/m。以... 探索性试验了多种微加工技术加工设计频率0.22THz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0.22THz电磁波在无氧铜中传播时材料的相对电导率约为3.2×107S/m。以此为基础设计和制得了国内第一支0.22THz折叠波导行波管,经过测试和标定得到输出功率大于100mW,带宽3.5GHz的初步实验结果。 展开更多

关键词 太赫兹 折叠波导行波管 输出功率

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0.14THz瓦量级折叠波导行波管设计(英文) 被引量：8

8

作者 陈樟 王亚军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1483-1488,共6页

在本课题组此前采用显式方法设计0.14THz宽带折叠波导慢波结构的基础上,设计了一种0.14THz瓦量级输出折叠波导行波管。通过CST MWS软件分析结构尺寸对冷测特性的影响规律来确定一组慢波结构参数,然后对电子枪、永磁聚焦系统、输入输出... 在本课题组此前采用显式方法设计0.14THz宽带折叠波导慢波结构的基础上,设计了一种0.14THz瓦量级输出折叠波导行波管。通过CST MWS软件分析结构尺寸对冷测特性的影响规律来确定一组慢波结构参数,然后对电子枪、永磁聚焦系统、输入输出结构、衰减结构及收集极系统进行设计,最后经过CST PS软件进行整管热测特性仿真模拟。此过程不断迭代,最终找到一组结构参数满足频率在0.14THz、输入功率为20mW时,折叠波导行波管输出功率大于6W。为了验证设计的电子光学系统的正确性,加工装配了一根流通管,并进行了流通率测试,测得流通率大于80%。 展开更多

关键词 折叠波导 行波管 慢波结构 太赫兹

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345 GHz折叠波导行波管中电磁传输损耗的分析计算 被引量：2

9

作者 张芳 董志伟 +1 位作者 杨温渊 董烨 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期32-35,共4页

利用电导率等效方法对345GHz折叠波导行波管中的电磁信号的传输损耗进行了仿真研究,考察了流通管孔径、加工粗糙度等对冷腔传输损耗的影响。结果表明,流通管孔径较大或加工粗糙度较大都会导致电磁信号传输严重衰减。模拟分析了热腔中电... 利用电导率等效方法对345GHz折叠波导行波管中的电磁信号的传输损耗进行了仿真研究,考察了流通管孔径、加工粗糙度等对冷腔传输损耗的影响。结果表明,流通管孔径较大或加工粗糙度较大都会导致电磁信号传输严重衰减。模拟分析了热腔中电磁信号衰减对慢波结构净增益、带宽、最佳周期数等器件特征参数的影响,结果显示,电磁信号衰减会使得增益下降和带宽降低。 展开更多

关键词 太赫兹 折叠波导行波管 粗糙度 电导率 传输损耗

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0.22THz宽带折叠波导行波管设计与实验 被引量：1

10

作者 周泉丰 宋睿 +5 位作者 雷文强 蒋艺 胡鹏 阎磊 马国武 陈洪斌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期155-159,共5页

为了获得0.22THz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0.22THz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3dB带宽大于16... 为了获得0.22THz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0.22THz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3dB带宽大于16GHz;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30GHz范围内S11参数小于-25dB。根据该设计进行了两轮制管和实验研究,得到了一支3dB瞬时带宽约8.8GHz,另一支3dB瞬时带宽大于12GHz的0.22THz折叠波导行波管,中心频率的峰值功率大于400mW。 展开更多

关键词 太赫兹 折叠波导 盒型窗 行波管 带宽

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新型高增益太赫兹折叠波导慢波结构 被引量：1

11

作者 张芳 束小建 +2 位作者 董志伟 杨温渊 孙会芳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期44-48,共5页

提出采用分段变参数型折叠波导慢波结构提高器件增益的新方法。结合小信号理论分析和束-波互作用的三维PIC数值模拟,进行分段变参数型慢波结构的理论设计研究。通过0.345THz两段式折叠波导慢波结构的设计实现和模拟验证,结果证明,相同... 提出采用分段变参数型折叠波导慢波结构提高器件增益的新方法。结合小信号理论分析和束-波互作用的三维PIC数值模拟,进行分段变参数型慢波结构的理论设计研究。通过0.345THz两段式折叠波导慢波结构的设计实现和模拟验证,结果证明,相同的电子注工作条件下,两段式慢波结构的电子转化效率和饱和功率相对于传统均匀型慢波结构提高了94%,并可以推广应用到多段式。 展开更多

关键词 太赫兹 折叠波导慢波结构 分段变参数 高增益

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结构参数对折叠波导行波管工作性能的影响 被引量：1

12

作者 杨温渊 董烨 董志伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期154-159,共6页

分析和计算了互作用区折叠波导截面长宽比(b/a)、直边高度和电子束通道大小等结构参数对太赫兹波段折叠波导行波管工作性能的影响。结果表明:互作用区衰减常数随b/a的增大而减小,耦合阻抗和小信号增益则随b/a的增大先增加而后减小,存在... 分析和计算了互作用区折叠波导截面长宽比(b/a)、直边高度和电子束通道大小等结构参数对太赫兹波段折叠波导行波管工作性能的影响。结果表明:互作用区衰减常数随b/a的增大而减小,耦合阻抗和小信号增益则随b/a的增大先增加而后减小,存在最优值。电子束通道越大,衰减常数越大,耦合阻抗和小信号增益降低得越多。相对于电子束通道,增益和损耗对直边高度的敏感程度显著降低。因此为了提高器件功率容量,可适当增加折叠波导的高度;在保证电子束能够顺利传输的前提下,电子束通道越小越好。在折叠波导行波管的实际研制中,可依据具体的实验条件和要求,在适当的范围内合理选取互作用区各结构参数的值。 展开更多

关键词 折叠波导行波管 太赫兹波段 欧姆损耗 耦合阻抗 小信号增益

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108GHz双注折叠波导行波管电子光学系统设计 被引量：1

13

作者 杨国祯 刘文鑫 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1343-1348,共6页

多电子注折叠波导行波管是一类重要的太赫兹源器件。作为真空器件的重要组成部分,电子光学系统对器件的性能有十分重要的影响。本文首先论述了横向场对电子注聚焦的影响,并讨论了使用传统周期永磁聚焦系统的困难。为了克服横向场的影响... 多电子注折叠波导行波管是一类重要的太赫兹源器件。作为真空器件的重要组成部分,电子光学系统对器件的性能有十分重要的影响。本文首先论述了横向场对电子注聚焦的影响,并讨论了使用传统周期永磁聚焦系统的困难。为了克服横向场的影响,文中给出了使用周期会切磁场(PCM)结构设计的双电子注电子光学系统,并且从PCM的空间场分布出发,从理论上说明了采用PCM结构聚焦平面分布的多电子注的可行性。之后对仿真结果进行参数扫描,分析了电极对电子注聚焦的影响、以及磁场分布对电子注聚焦的影响。说明了在多注情况下,电子注在不同平面的聚焦情况不同,电子注在4 cm的聚焦结构内能保持良好的聚焦。 展开更多

关键词 多电子注 太赫兹 折叠波导 行波管

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基于石墨烯片的频率可调太赫兹天线 被引量：1

14

作者 刘博文 徐航 +2 位作者 张雅婷 李杰 姚建铨 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1421-1431,共11页

本文设计了一种基于石墨烯片的频率可调太赫兹天线,采用了折叠缝隙结构并使用共面波导馈电方式,以更好地实现阻抗匹配.通过调控在缝隙之间添加的4个石墨烯片的电导率,改变缝隙天线的等效长度,使天线在两种不同工作模式下的谐振频率分别... 本文设计了一种基于石墨烯片的频率可调太赫兹天线,采用了折叠缝隙结构并使用共面波导馈电方式,以更好地实现阻抗匹配.通过调控在缝隙之间添加的4个石墨烯片的电导率,改变缝隙天线的等效长度,使天线在两种不同工作模式下的谐振频率分别为230.5 GHz和270.5 GHz.除此之外,在天线下方加载了方形封闭谐振环(Closed-Ring Resonator,CRR)构成的超表面,并使其谐振频率与天线的谐振频率匹配,将z轴负方向的辐射进行反射,使天线在两种工作模式下的增益提高至5.41 dBi和7.63 dBi,与无反射结构时相比分别增长2.48 dBi和3.55 dBi. 展开更多

关键词 太赫兹 石墨烯 折叠缝隙天线 可重构天线 超表面 共面波导

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共焦波导结构回旋行波管的设计与仿真 被引量：2

15

作者 蒋艺 陈洪斌 +1 位作者 马国武 雷文强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期403-406,共4页

针对0.14THz大气窗口,利用CST微波工作室和3维粒子模拟软件,对共焦波导结构的太赫兹回旋行波管进行了冷腔色散和注波互作用的模拟研究。以TE06模式作为互作用工作模式,在电压为35kV、电流为2A、横纵速度比为0.85的电子束参数下,当输入... 针对0.14THz大气窗口,利用CST微波工作室和3维粒子模拟软件,对共焦波导结构的太赫兹回旋行波管进行了冷腔色散和注波互作用的模拟研究。以TE06模式作为互作用工作模式,在电压为35kV、电流为2A、横纵速度比为0.85的电子束参数下,当输入信号为1W时,得到最高2kW的微波功率输出,3dB带宽为3.5GHz,增益为30dB。 展开更多

关键词 太赫兹 回旋行波管 共焦波导 色散 注波互作用

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两注THz折叠波导行波结构的增益与传输特性(英文) 被引量：1

16

作者 颜胜美 苏伟 +3 位作者 王亚军 陈樟 金大志 向伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期24-30,共7页

为了提高太赫兹行波管的输出功率,提出了多个传输信号进行功率合成的方法。首先,对D波段多注慢波结构进行设计及功分器的优化;然后,通过微铣削工艺完成了两注THz折叠波导结构的加工,加工精度满足实际设计要求;最后,利用CST软件对该结构... 为了提高太赫兹行波管的输出功率,提出了多个传输信号进行功率合成的方法。首先,对D波段多注慢波结构进行设计及功分器的优化;然后,通过微铣削工艺完成了两注THz折叠波导结构的加工,加工精度满足实际设计要求;最后,利用CST软件对该结构的冷测与互作用特性进行了分析。仿真结果表明:该结构的S11值小于-20dB,实际测试值在-20dB左右,两者较吻合。冷测分析表明该结构具有22GHz(16%)的冷带宽,3dB增益带宽为12.5GHz。在各电子注的电压、电流、峰值输入功率大小分别为15.79kV,12mA,10mW时,单注结构获得了1.58 W的输出功率及22dB的增益;而两路信号在互作用完成后,获得了2.91 W的合成功率输出,合成效率不低于90%。通过合成的方法可以有效提高THz行波管的输出功率。 展开更多

关键词 微铣削 两注折叠波导 太赫兹行波管 传输特性与增益特性

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共焦波导回旋行波管准光注入结构设计

17

作者 胡鹏 蔡金赤 +2 位作者 蒋艺 陈洪斌 孟凡宝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1337-1340,共4页

为了解决共焦波导回旋行波管现有输入结构带宽较窄的问题,基于高斯变换,为0.4THz共焦波导回旋行波管设计了准光注入结构,注入模式为HE06模。该结构由波纹波导模式变换器、高斯变换镜及接收天线构成。对整个注入结构进行了三维电磁仿真,... 为了解决共焦波导回旋行波管现有输入结构带宽较窄的问题,基于高斯变换,为0.4THz共焦波导回旋行波管设计了准光注入结构,注入模式为HE06模。该结构由波纹波导模式变换器、高斯变换镜及接收天线构成。对整个注入结构进行了三维电磁仿真,结果表明,在回旋行波管8GHz的工作带宽内,注入效率大于50%,最大注入效率68%。 展开更多

关键词 太赫兹 回旋行波管 共焦波导结构 高斯变换 准光注入结构

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双共焦波导回旋行波管高频结构的电磁特性研究 被引量：1

18

作者 张晨 王维 +11 位作者 宋韬 黄杰 曹毅超 刘頔威 胡旻 张开春 吴振华 周俊 钟任斌 赵陶 龚森 刘盛纲 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期547-552,共6页

研究了双共焦波导回旋行波管高频结构的电磁特性。根据惠根斯原理的光衍射理论,分析得出双共焦波导中的两类本征模式(叠加模和环形模)对应的截止频率和场分布情况。理论分析结果与商用仿真软件CST的仿真结果一致。其中用作回旋行波管工... 研究了双共焦波导回旋行波管高频结构的电磁特性。根据惠根斯原理的光衍射理论,分析得出双共焦波导中的两类本征模式(叠加模和环形模)对应的截止频率和场分布情况。理论分析结果与商用仿真软件CST的仿真结果一致。其中用作回旋行波管工作模式的“反相叠加TE06模”的损耗明显小于其他模式,这种不同模式损耗不同的特性将有效抑制竞争模式带来的寄生振荡。双共焦波导的模式密度略大于传统单共焦波导的模式密度,但是明显小于圆波导的模式密度,因此双共焦波导适合用作回旋行波管的高频结构。 展开更多

关键词 双共焦波导 回旋行波管 太赫兹 叠加模 环形模

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返波激励的级联折叠波导行波放大器

19

作者 刘冬 刘文鑫 +1 位作者 王勇 李科 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期435-441,共7页

利用折叠波导返波振荡器(FW-BWO)作为激励源,用于激励工作频率为216 GHz的折叠波导行波放大器.利用3D-Magic进行仿真实验,通过仿真优化,最终得到96 W的输出功率,整个电路的长度被设计为只有1 cm左右.通过该方法,显著地缩短了高频结构长... 利用折叠波导返波振荡器(FW-BWO)作为激励源,用于激励工作频率为216 GHz的折叠波导行波放大器.利用3D-Magic进行仿真实验,通过仿真优化,最终得到96 W的输出功率,整个电路的长度被设计为只有1 cm左右.通过该方法,显著地缩短了高频结构长度,有利于实现小型化的真空电子学太赫兹源,对集成化的太赫兹源设计具有重要的参考价值. 展开更多

关键词 折叠波导返波振荡器(FW-BWO)驱动 多电子注 折叠波导 行波管 太赫兹

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用于太赫兹源粒子模拟的有限电导率模块研制 被引量：6

20

作者 董烨 董志伟 +3 位作者 杨温渊 张芳 陈军 周海京 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1419-1426,共8页

针对THz频段微电真空器件波导壁面材料电导率及加工粗糙度引发损耗的模拟需求,研制了有限电导率模块,并将其添加进三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D。介绍了有限电导率的时域有限差分显格式及时谐场近似解方法,针对上述方法... 针对THz频段微电真空器件波导壁面材料电导率及加工粗糙度引发损耗的模拟需求,研制了有限电导率模块,并将其添加进三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D。介绍了有限电导率的时域有限差分显格式及时谐场近似解方法,针对上述方法的优缺点,提出了基于扩散方程隐格式的有限电导率模块算法,该算法具备无条件稳定、普适性好的优点。利用矩波导常见电磁波模传输损耗算例,测试了自编的有限电导率模块,测试结果与理论值及同类商业电磁软件计算结果进行了比对,验证了模块的可靠性。利用添加有限电导率的三维全电磁粒子模拟程序NEPTUNE3D,模拟了材料电导率以及表面粗糙度对0.22THz折叠波导行波管性能的影响,模拟结果表明,材料电导率及表面粗糙度会显著降低器件输出功率和增益水平。综合色散关系、耦合阻抗、衰减常数等因素,给出了器件结构参数设计建议,并指出:通过增加电子束流、注入信号功率以及慢波结构周期数目等方式可一定程度上提高器件输出功率水平。 展开更多

关键词 高功率微波 三维全电磁粒子模拟 有限电导率 表面粗糙度 太赫兹折叠波导行波管

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