W波段宽带带状注行波管超短高频结构设计
作者:
作者单位:

1.中国电子科技集团公司,第十二研究所,北京 100015;2.中国电子科技集团公司,微波电真空器件国家重点实验室,北京 100015

作者简介:

郭铮(1998-),男,在读硕士研究生,研究方向为太赫兹真空器件.email:guozheng12s@163.com.
张长青(1982-),男,博士,副高级工程师,主要研究方向为太赫兹真空器件.
蔡军(1978-),男,博士,正高级工程师,主要研究方向为W波段行波管.
冯进军(1966-),男,博士,研究员,主要研究方向为大功率微波器件.

通讯作者:

冯进军 (1966-),男,博士,研究员,主要研究方向为大功率微波器件. email:fengjinjun@tsinghua.org.cn

基金项目:

伦理声明:



Design of an ultrashort high frequency structure for wideband sheet-beam TWT at W-band
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1.Beijing Vacuum Electronic Research Institute, Electrionc,China Electronics Technology Group Corporation,Beijing 100015,China;2.National Key Laboratory of Science and Technology on Vacuum, Electrionc,China Electronics Technology Group Corporation,Beijing 100015,China

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    摘要:

    基于超短H面耦合器和切断结构,将一个W波段周期会切磁场(PCM)聚焦的宽带带状注行波管的高频结构缩短了27.7 mm,使其在13 GHz带宽内(90~103 GHz)可以产生超过200 W的功率。并对超短切断结构中的注波互作用进行了研究。研究表明,在第一段慢波电路足够长时,超短切断结构可以缓解行波管切断处群聚电子的发散程度,从而大幅提升行波管的输出功率和带宽。因此,在设计大带宽行波管时,应当避免出现长切断结构、大输入信号电压和低电子枪电压。

    Abstract:

    Based on an ultrashort H-plane coupler and a cut-off structure, a high frequency structure of a W-band Periodically Cusped-Magnetic(PCM) field focused wideband sheet-beam Traveling-Wave Tube(TWT) is shortened by 27.7 mm. This approach allows the TWT to generate more than 200 W of power within a bandwidth of 13 GHz(90~103 GHz). The interaction between the electron beam and microwave in the ultrashort cut-off structure is investigated. The study shows that the ultrashort cut-off structure can mitigate the divergence of bunched electrons at the cut off structure when the first section of the Slow-Wave Structure(SWS) is long enough, thereby significantly enhancing the output power and bandwidth of the TWT. Therefore, long cut-off structures, high input signal voltages, and low electron gun voltages should be avoided when a wideband TWT is designed.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

郭铮,张长青,蔡军,冯进军. W波段宽带带状注行波管超短高频结构设计[J].太赫兹科学与电子信息学报,2025,23(4):360~365

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  • 收稿日期:2024-03-11
  • 最后修改日期:2024-05-07
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  • 在线发布日期: 2025-05-07
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