太赫兹行波管非对称降压收集极设计
2021-05-18刘文鑫赵征远杨龙龙王韦龙张兆传
深圳大学学报(理工版) 2021年3期
欧 粤,刘文鑫,赵征远,杨龙龙,王韦龙,张兆传
1)中国科学院空天信息创新研究院高功率微波源与技术重点实验室,北京 100049;2)中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049
太赫兹(terahertz, THz, 1 THz=1×1012Hz)波指频率在0.3~10.0 THz的电磁波,其波谱介于毫米波和红外光之间[1-3],在高数据率通信、高分辨率成像、医学诊断和材料研究等领域的研究工作中有重要意义.太赫兹技术发展的基础是研制高功率、低成本且在室温下稳定的辐射源,其中基于真空电子学的太赫兹源器件,如行波管,因在太赫兹频段具有宽频带和大功率的特点,被广泛使用[4-7].
多级降压收集极是行波管中回收废电子注的重要部件,慢波结构互作用结束后的电子注仍具有很高的能量,因此,为提升整管工作效率,需对降压收集极进行细致全面的设计.祝方芳[8]通过研究注波互作用结束后的废电子能量特性,有效缩小了降压收集极每级电压设置范围,加快了设计流程;刘宇荣等[9]通过详尽分析行波管输出端电子轨迹,合理优化了两级降压收集极结构;为直观地说明降压收集极热特性,XU等[10]采用有限元方法获取了温度分布,并比较了不同参数对其热分布的影响.现有的大部分研究都是基于轴对称结构下的收集级模型,并未对结构本身提出新的思路,因此性能提升有限.本研究通过对轴对称收集级结构进行分析研究,提出一种新型非轴对称降压收集级结构.仿真结果显示,该结构能有效提升收集……
登录APP查看全文