E波段混合慢波结构行波管仿真和实验
作者:
作者单位:

北京真空电子技术研究所,北京 100015

作者简介:

瞿波(1980-),男,硕士,正高级研究员,主要研究方向为空间行波管.email:bjqubo2003@163.com.
梁晓峰(1982-),男,硕士,正高级研究员,主要研究方向为空间行波管.
梁 潇(1994-),男,硕士,工程师,主要研究方向为毫米波空间行波管.
李志良(1979-),男,博士,高级工程师,主要研究方向为短毫米波和太赫兹空间行波管.
常 通(1997-),男,硕士,工程师,主要研究方向为毫米波空间行波管.
李 安(1988-),男,硕士,高级工程师,主要研究方向为空间行波管工艺.
闫冠齐(1982-),男,硕士,研究员,主要研究方向为毫米波空间行波管.
冯进军(1966-),男,博士,博士生导师,研究员,主要研究方向为毫米波空间行波管以及太赫兹真空电子器件.

通讯作者:

梁晓峰 email:53557099@qq.com

基金项目:

伦理声明:



Simulation and experimental studies of mixed slow wave structure for E-band TWT
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

Beijing Vacuum Electronics Research Institute,Beijing 100015,China

Funding:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
    摘要:

    针对未来大容量高速率通信系统对行波管(TWT)高频率、大功率、宽带宽等关键特性的迫切需求,提出一种将螺旋线慢波结构和折叠波导慢波结构结合的新型混合慢波结构,旨在实现行波管宽带特性和热稳定性。通过理论分析和设计仿真研究混合慢波系统中电子注参数和高频参数的传递关系,开展注波互作用仿真研究;并基于研究设计了一支E波段混合慢波结构TWT样管,进行功率和增益测试,对比混合慢波结构和折叠波导(FWG)行波管的主要参数特性。测试结果表明,该混合慢波结构行波管在68~80 GHz频率范围内输出功率≥78 W,饱和增益≥20 dB,带内小信号增益参数相对折叠波导降低50%以上,验证了混合慢波结构的可行性和有效性。

    Abstract:

    To address the urgent needs of future high-capacity, high-rate communication systems for key Traveling-Wave-Tube(TWT) characteristics—high frequency, high power, and wide bandwidth—a new hybrid slow-wave structure that combines a helical slow-wave structure with a folded-waveguide slow-wave structure is proposed, aiming to realize broadband performance and thermal stability in TWTs. Through theoretical analysis and design simulations, the transfer relationships between electron-beam parameters and high-frequency parameters in the hybrid slow-wave system are studied, and beam-wave interaction simulations are conducted. Based on these studies, an E-band hybrid slow-wave structure TWT prototype is designed and fabricated; its output power and gain are tested, and the main parameters are compared with those of a conventional Folded-Waveguide(FWG) TWT. Test results show that the hybrid slow wave structure TWT delivers more than 78 W output power and more than 20 dB saturated gain over 68~80 GHz, while its in-band small-signal gain parameter is reduced by more than 50% relative to the folded-waveguide device, verifying the feasibility and effectiveness of the hybrid slow-wave structure.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

瞿波,梁晓峰,梁潇,李志良,常通,李安,闫冠齐,冯进军. E波段混合慢波结构行波管仿真和实验[J].太赫兹科学与电子信息学报,2025,23(9):906~911

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
历史
  • 收稿日期:2025-05-13
  • 最后修改日期:2025-07-23
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2025-10-10
  • 出版日期:
关闭