Dankon pro vizito de Nature.com.La retumila versio, kiun vi uzas, havas limigitan subtenon por CSS.Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu kongruecreĝimon en Internet Explorer).Dume, por certigi daŭran subtenon, ni montros la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
En ĉi tiu artikolo, 220GHz-larĝbenda alta potenco interplektita duobla klinga vojaĝanta ondo-tubo estas desegnita kaj kontrolita. Unue, ebena duobla trabo ŝanceligita duobla klinga malrapida ondo-strukturo estas proponita.Uzante dureĝiman operacioskemon, la transdona rendimento kaj bendolarĝo estas preskaŭ duoblaj ol la de unu-reĝimo. forma elektronika optika sistemo estas desegnita, la veturanta tensio estas 20 ~ 21 kV, kaj la fluo estas 2 × 80 mA.Dezajno celoj.Uzante la maskoparton kaj kontrolelektrodon en la duobla trabo pafilon, la du krajonaj faskoj povas esti fokusitaj laŭ siaj respektivaj centroj kun kunprema proporcio de 7, la fokusa distanco estas ĉirkaŭ 0,18mm, kaj la unuforma stabila sistemo de magneta distanco estas bona fokusa stabila. ar duobla elektrona fasko povas atingi 45 mm, kaj la fokusa magneta kampo estas 0,6 T, kio sufiĉas por kovri la tutan altfrekvencan sistemon (HFS). Tiam, por kontroli la uzeblecon de la elektron-optika sistemo kaj la rendimenton de la malrapida ondo-strukturo, partikloĉelo (PIC) simulaĵoj ankaŭ estis faritaj sur la tuta HFS. La rezultoj montras, ke la trabo-interagado povas atingi la potencon de interagado de 20 GHz proksime de 20 GHz. La trabo-tensio estas 20,6 kV, la trabo-kurento estas 2 × 80 mA, la gajno estas 38 dB, kaj la 3-dB bendolarĝo superas 35 dB ĉirkaŭ 70 GHz. Fine, alt-precizeca mikrostruktura fabrikado estas farita por kontroli la agadon de la HFS, kaj la rezultoj montras, ke la bendolarĝo kaj transsendo-karakterizaĵo estas atendita en bona skemo de la simulado por disvolvado en bona skemo. -potencaj, ultra-larĝbendaj teraherc-bendaj radiadfontoj kun potencialo por estontaj aplikoj.
Kiel tradicia vakua elektronika aparato, vojaĝ-ondtubo (TWT) ludas neanstataŭeblan rolon en multaj aplikoj kiel alt-rezolucia radaro, satelit-komunikadsistemoj kaj kosmoesploro1,2,3.Tamen, ĉar la operacia frekvenco eniras la terahercan bendon, la tradicia kunl-kava TWT kaj helikforma TWT estis nekapablaj kontentigi la mallarĝajn bezonojn de homoj pro mallarĝaj kaj malfacilaj produktadaj bezonoj de homoj. , kiel amplekse plibonigi la agadon de la THz-grupo fariĝis tre zorga afero por multaj sciencaj esplorinstitucioj.En la lastaj jaroj, novaj malrapidaj strukturoj (SWS), kiel ŝanceligitaj duoblaj klingoj (SDV) strukturoj kaj falditaj ondgvidiloj (FW) strukturoj, ricevis ampleksan atenton pro siaj naturaj ebenaj strukturoj, precipe la nova SDV-SWS. ar strukturo povas esti facile fabrikita per mikro-nana prilaborado teknikoj kiel komputila nombra kontrolo (CNC) kaj UV-LIGA, la tute-metala pakaĵstrukturo povas provizi pli grandan termikan kapaciton kun pli alta eligo-potenco kaj gajno, kaj la ondgvidilo-simila strukturo ankaŭ povas disponigi pli larĝan laboran bendolarĝon. Nuntempe, UC Davis pruvis unuafoje en 2017, ke SDV-TW1000000000000000000000000000000000000000000000000003a; s en la G-bando5.Tamen, ĉi tiuj rezultoj ankoraŭ havas breĉojn, kiuj ne povas plenumi la rilatajn postulojn de alta potenco kaj larĝa bendolarĝo en la teraherca bando.Por la G-bando SDV-TWT de UC-Davis, oni uzis foliajn elektronajn faskojn.Kvankam ĉi tiu skemo povas signife plibonigi la nunan portantan kapaciton de la trabo, estas malfacile konservi la elektronikan distancon de la optika sistemo. tro-reĝima radiotunelo, kiu ankaŭ povas kaŭzi la trabon mem-reguligi.– Ekscito kaj oscilado 6,7.Por plenumi la postulojn de alta eligo-potenco, larĝa bendolarĝo kaj bona stabileco de THz TWT, duobla trabo SDV-SWS kun du-reĝima operacio estas proponita en ĉi tiu papero. Tio estas, por pliigi la operacian bendolarĝon, du-reĝima operacio estas proponita kaj enkondukita en ĉi tiu strukturo.Kaj la produktado de duobla dissendo estas uzata en ĉi tiu strukturo. krajonaj radioradioj estas relative malgrandaj pro vertikalaj grandeco limoj. Se la nuna denseco estas tro alta, la trabo-kurento devas esti reduktita, rezultigante relative malaltan eligan potencon. Por plibonigi la trabo-fluon, aperis ebena distribuita multitraba EOS, kiu ekspluatas la flankan grandecon de la SWS. Pro la sendependa trabo tunelado, la trabo-fluo povas atingi altan potencon per totala eligo de multi-radio-fluo povas esti distribuita per totala kurento. , kiu povas eviti tromodan trabon-tunelado kompare kun folio-trabaj aparatoj. Sekve, estas utile konservi la stabilecon de la vojaĝanta ondo-tubo.Surbaze de antaŭa laboro8,9, ĉi tiu papero proponas G-bandan uniforman magnetan kampon fokusantan duoblan krajonan trabon EOS, kiu povas multe plibonigi la stabilan dissenddistancon de la trabo kaj plue plialtigi la eligon de la interaga areo, plibonigante tie grandan potencon interagadon.
La strukturo de ĉi tiu artikolo estas kiel sekvas. Unue, la SWS-ĉela dezajno kun parametroj, analizo de disvastkarakterizaĵoj kaj altfrekvencaj simulaj rezultoj estas priskribitaj. Tiam, laŭ la strukturo de la unuoĉelo, duobla krajona trabo EOS kaj trabo-interaga sistemo estas dezajnitaj en ĉi tiu papero. En ĉi tiu artikolo estas ankaŭ prezentitaj rezultoj por kontroli la uzeblecon de EOS kaj la elfaradon de SDVT por kontroli la elfaradon de SDVT kaj mallonge kontroli la elfaradon de SDVT. la ĝusteco de la tuta HFS.Fine faru resumon.
Kiel unu el la plej gravaj komponentoj de la TWT, la disvastigaj propraĵoj de la malrapid-onda strukturo indikas ĉu la elektrona rapido kongruas kun la fazrapideco de la SWS, kaj tiel havas grandan influon sur la trabo-onda interagado. Por plibonigi la agadon de la tuta TWT, plibonigita interaga strukturo estas desegnita. La strukturo de la unuoda ĉelo estas montrita en Figuro 1. Konsiderante ke la potenco-folio estas duobla malstabileco. pentrabo por plu plibonigi la eligan potencon kaj operacian stabilecon.Dume, por pliigi la laboran bendolarĝon, duobla reĝimo estis proponita por funkcii SWS. Pro la simetrio de la SDV-strukturo, la solvo de la elektromagneta kampa disvastiĝo-ekvacio povas esti dividita en neparan kaj paran reĝimojn. Samtempe, la fundamenta nepara reĝimo de la malaltfrekvenca bando kaj la fundamenta para reĝimo de la altfrekvenca bando estas uzataj por realigi la sinkronigon de la larĝa bando, per tio, ke la interagado de la larĝa bendo de alta frekvenco estas uzataj por plibonigi la funkciadon de la larĝa bando.
Laŭ la potencaj postuloj, la tuta tubo estas desegnita kun veturanta tensio de 20 kV kaj duobla trabo-kurento de 2 × 80 mA. Por egali la tensio kiel eble plej proksime al la funkcianta bendolarĝo de la SDV-SWS, ni devas kalkuli la longon de la periodo p.La rilato inter trabo-tensio kaj periodo estas montrita en ekvacio (1)10:
Agordante la fazŝanĝon al 2.5π ĉe la centra frekvenco de 220 GHz, la periodo p povas esti kalkulita kiel 0.46 mm.Figuro 2a montras la disvastigpropraĵojn de la SWS-unuoĉelo.La 20 kV-lumlinio tre bone kongruas kun la bimodala kurbo.Kongruaj frekvencbendoj povas atingi ĉirkaŭ 70 GHz en la reĝimo 21,4–26 GHz (21,4–26 GHz) eĉ reĝimo) gamoj.Figuro 2b montras la mezan kunligan impedancon, kiu estas pli granda ol 0,6 Ω de 210 ĝis 290 GHz, indikante ke fortaj interagoj povas okazi en la operacia bendolarĝo.
(a) Disperskarakterizaĵoj de du-reĝima SDV-SWS kun 20 kV elektronradiolinio. (b) Interaga impedanco de la SDV-malrapida cirkvito.
Tamen, estas grave noti, ke estas benda interspaco inter la nepara kaj para reĝimoj, kaj ni kutime nomas ĉi tiun bendan breĉon kiel la halta bendo, kiel montrite en Figuro 2a. Se la TWT estas funkciigata proksime de ĉi tiu frekvenca bendo, povas okazi forta kunliga forto de trabo, kio kondukos al nedezirataj osciladoj. En praktikaj aplikoj, ni ĝenerale evitas uzi TWT proksime de la halta strukturo de ĉi tiu grupo nur povas esti malrapida. 0.1 GHz.Estas malfacile determini ĉu ĉi tiu malgranda benda breĉo kaŭzas osciladojn. Sekve, la stabileco de operacio ĉirkaŭ la halta bando estos esplorita en la sekva PIC-simula sekcio por analizi ĉu nedezirataj osciladoj povas okazi.
La modelo de la tuta HFS estas montrita en Figuro 3.Ĝi konsistas el du stadioj de SDV-SWS, konektitaj per Bragg-reflektiloj. La funkcio de la reflektoro estas fortranĉi la signalan transdonon inter la du stadioj, subpremi la osciladon kaj reflektadon de ne-funkciantaj reĝimoj kiel ekzemple alt-ordaj reĝimoj generitaj inter la supraj kaj malsupraj klingoj, tiel ke ĝi ege plibonigas la eksteran tubon, por ege pliboniganta la linia medio de la tuta linia medio. por konekti la SWS al WR-4-norma ondgvidilo.La dissenda koeficiento de la du-nivela strukturo estas mezurita per tempodomajna solvanto en la 3D-simula programaro.Konsiderante la realan efikon de la teraherca bendo sur la materialo, la materialo de la vakua koverto estas komence fiksita al kupro, kaj la kondukteco estas reduktita al 2.25×1207 S/m.
Figuro 4 montras la dissendrezultojn por HFS kun kaj sen liniaj pintigitaj kupliloj.La rezultoj montras, ke la kuplilo havas malmulte da efiko al la dissenda efikeco de la tuta HFS.La revenperdo (S11 < − 10 dB) kaj enmetperdo (S21 > − 5 dB) de la tuta sistemo en la 207~280 GHz havas bonan transsendokarakterizaĵon HFS havas bonan transdonon.
Kiel la nutrado de vakuaj elektronikaj aparatoj, la elektrona pafilo rekte determinas ĉu la aparato povas generi sufiĉan eligan potencon. Kombinita kun la analizo de HFS en Sekcio II, duobla trabo EOS devas esti desegnita por provizi sufiĉan potencon. En ĉi tiu parto, surbaze de antaŭa laboro en W-band8,9, duobla krajona elektrona pafilo estas desegnita uzante ebenan maskon-parton kaj kontrolajn elektrodojn en SeFirst-postuloj de SeFirst-dezajno en FIG.2, la veturanta tensio Ua de la elektronaj faskoj estas komence agordita al 20 kV, la kurentoj I de la du elektronaj faskoj estas ambaŭ 80 mA, kaj la radiodiametro dw de la elektronaj faskoj estas 0,13 mm.Samtempe, por certigi, ke la nuna denseco de la elektrona fasko povas esti atingita tiel, ke la elektrona kunprema fasko povas esti atingita 7. nuna denseco de la elektrona fasko estas 603 A/cm2, kaj la nuna denseco de la katodo estas 86 A/cm2, kiu povas esti atingita per Ĉi tio estas atingita per novaj katodaj materialoj.Laŭ dezajna teorio 14, 15, 16, 17, tipa elektrona pafilo de Pierce povas esti unike identigita.
Figuro 5 montras la horizontalajn kaj vertikalajn skemajn diagramojn de la pafilo, respektive.Oni povas vidi, ke la profilo de la elektrona pafilo en la x-direkto estas preskaŭ identa al tiu de tipa folio-simila elektrona pafilo, dum en la y-direkto la du elektronfaskoj estas parte apartigitaj per la masko.La pozicioj de la du katodoj estas je x = 5 mm, y = 5 mm, y = 1 mm. 0 mm, respektive.Laŭ la dezajnaj postuloj de kunprema proporcio kaj elektrona injekta grandeco, la dimensioj de la du katodaj surfacoj estas determinitaj esti 0,91 mm × 0,13 mm.
Por igi la fokusitan elektran kampon ricevitan de ĉiu elektrona fasko en la x-direkto simetria ĉirkaŭ sia propra centro, ĉi tiu papero aplikas kontrolelektronon al la elektrona pafilo. Agordante la tensio de la fokusa elektrodo kaj la kontrolelektrodo al −20 kV, kaj la tensio de la anodo al 0 V, ni povas akiri la trajektorian distribuon de la elektrodo kiel montrita en la fig. havas bonan kunpremeblecon en la y-direkto, kaj ĉiu elektronradio konverĝas al la x-direkto laŭ sia propra centro de simetrio, kiu indikas ke la kontrolelektrodo balancas la neegalan elektran kampon generitan per la fokusa elektrodo.
Figuro 7 montras la faskoverton en la x kaj y-direktoj. La rezultoj montras, ke la projekcia distanco de la elektrona fasko en la x-direkto estas malsama ol tiu en la y-direkto. La ĵetdistanco en la x-direkto estas proksimume 4mm, kaj la ĵetdistanco en la y-direkto estas proksima al 7mm. Sekve, la fakta ĵetdistanco devus esti elektita inter 4 kaj 87 mm. je 4,6 mm de la katoda surfaco.Ni povas vidi, ke la formo de la sekco estas plej proksima al norma cirkla elektrona fasko.La distanco inter la du elektronaj faskoj estas proksima al la desegnita 0,31 mm, kaj la radiuso estas ĉirkaŭ 0,13 mm, kio plenumas la desegnajn postulojn.Figuro 9 montras la simulajn rezultojn de la fasko fluo. 0mA.
Konsiderante la fluktuon de veturanta tensio en praktikaj aplikoj, necesas studi la tensio-sentemon de ĉi tiu modelo.En la tensio-intervalo de 19,8 ~ 20,6 kV, la kurentaj kaj trabaj kurentaj kovertoj estas akiritaj, kiel montrite en Figuro 1 kaj Figuro 1.10 kaj 11. El la rezultoj, oni povas vidi, ke la ŝanĝo de veturanta tensio ne havas nur la ŝanĝon de la elektrono-fluo de la kurento al la kurento. 74 al 0,78 A.Tial oni povas konsideri, ke la elektrona kanono desegnita en ĉi tiu papero havas bonan sentivecon al tensio.
La efiko de veturado de tensiofluktuoj sur la x- kaj y-direktaj radiokovertoj.
Unuforma magneta fokusa kampo estas ofta permanenta magneta fokusa sistemo.Pro la uniforma magneta kampo-distribuo tra la fasko-kanalo, ĝi estas tre taŭga por aksimetriaj elektronaj faskoj.En ĉi tiu sekcio, unuforma magneta fokusa sistemo estas proponita por konservi la longdistancan transdonon de duoblaj krajonaj faskoj. Analizante la generitan magnetan kampon kaj trabo estas proponita la skemo de sentema fokuso, oni studas la problemon pri sentema kaj fokusa sistemo. al la stabila transmisioteorio de ununura krajona trabo18,19, la Brillouin-magneta kampo-valoro povas esti kalkulita per ekvacio (2).En ĉi tiu artikolo, ni ankaŭ uzas ĉi tiun ekvivalenton por taksi la magnetan kampon de flanke distribuita duobla krajona trabo.Kombinate kun la elektronkanono desegnita en ĉi tiu papero, la kalkulita magneta kampo-valoro estas proksimume Gs.40000.20, 1,5-2 fojojn la kalkulita valoro estas kutime elektita en praktikaj dezajnoj.
Figuro 12 montras la strukturon de unuforma magneta kampo fokusa kampa sistemo.La blua parto estas la permanenta magneto magnetigita en la aksa direkto.Materia elekto estas NdFeB aŭ FeCoNi.La remanenco Br aro en la simula modelo estas 1,3 T kaj la permeablo estas 1,05.Por certigi la stabilan transdonon de la trabo en la tuta magneto, la grandeco de la komenca agordo en la tuta magneto estas la komenca grandeco de 70 mm. x-direkto determinas ĉu la transversa magneta kampo en la trabo-kanalo estas unuforma, kio postulas, ke la grandeco en la x-direkto ne povas esti tro malgranda. Samtempe, konsiderante la koston kaj la pezon de la tuta tubo, la grandeco de la magneto ne estu tro granda. Sekve, la magnetoj estas komence fiksitaj al 150 mm × 150 mm × 70 mm. s estas agordita al 20mm.
En 2015, Purna Chandra Panda21 proponis polusan pecon kun nova tretita truo en unuforma magneta fokusa sistemo, kiu povas plu redukti la grandecon de fluflua elfluo al la katodo kaj la transversa magneta kampo generita ĉe la polusa truo.En ĉi tiu papero, ni aldonas paŝitan strukturon al la polusa peco de la fokusa sistemo. tri ŝtupoj estas 0,5 mm, kaj la distanco inter la polusaj truoj estas 2 mm, kiel montrite en Figuro 13.
La figuro 14a montras la aksan magnetan distribuon laŭ la centraj linioj de la du elektronaj faskoj.Oni povas vidi, ke la magneta kampo-fortoj laŭ la du elektronaj faskoj estas egalaj.La magneta kampo-valoro estas ĉirkaŭ 6000 Gs, kio estas 1,5 fojojn la teoria Brillouin-kampo por pliigi transdonon kaj fokusan rendimenton.Samtempe, la magneta kampo havas bona efiko samtempe, ke la magneta kampo estas indikanta bona efekto. pri malhelpado de magneta fluo elfluo.Figuro 14b montras la transversa magneta kampo distribuo By en la z-direkto ĉe la supra rando de la du elektronfaskoj.Oni povas vidi ke la transversa magneta kampo estas malpli ol 200 Gs nur ĉe la polusa pecotruo, dum en la malrapida ondo cirkvito, la transversa magneta kampo estas pruvi ke la transversa magneta kampo estas preskaŭ nula influo sur la transversa magneta kampo estas preskaŭ nekonsiderinda. magneta saturado de la polusaj pecoj, necesas studi la magnetan forton ene de la polusaj pecoj.Figuro 14c montras la absolutan valoron de la magneta kampo-distribuo ene de la polusa peco.Oni povas vidi, ke la absoluta valoro de la magneta kampa forto estas malpli ol 1.2T, indikante ke la magneta saturiĝo de la polusa peco ne okazos.
Magneta kampa fortdistribuo por Br = 1.3 T.(a) Aksa kampa distribuo.(b) Flanka kampa distribuo By en la z-direkto.(c) Absoluta valoro de kampa distribuo ene de la polusa peco.
Surbaze de la CST PS-modulo, la aksa relativa pozicio de la duobla trabo-pafilo kaj la fokusa sistemo estas optimumigita.Laŭ Ref.9 kaj simulaĵoj, la optimuma loko estas kie la anodpeco interkovras la polusan pecon for de la magneto.Tamen, oni trovis, ke se la remanenco estis fiksita al 1.3T, la transmitance de la elektrona fasko ne povus atingi 99%. Pliigante la remanencon al 1.4 T, la fokusa magneta kampo estos pliigita al 6500am. Videblas, ke la trabo havas bonan transdonon, malgrandan fluktuadon kaj transdonon pli grandan ol 45mm.
Trajekcioj de duoblaj krajontraboj sub homogena magneta sistemo kun Br = 1,4 T.(a) xoz-aviadilo.(b) yoz-aviadiloj.
Figuro 16 montras la sekcon de la trabo je malsamaj pozicioj for de la katodo.Oni povas vidi, ke la formo de la trabosekcio en la fokusa sistemo estas bone konservita, kaj la sekcia diametro ne multe ŝanĝas.Figuro 17 montras la trabokovertojn en la x kaj y-direktoj, respektive.Oni povas vidi, ke la fluktuado de la trabo-direkto estas tre malgranda en la fluktuado de la 18-a formo de la rezulta fluktuo de la 18-radio. La rezultoj montras, ke la fluo estas proksimume 2 × 80 mA, kio kongruas kun la kalkulita valoro en la elektrona pafildezajno.
Elektronradia sekco (kun fokusa sistemo) ĉe malsamaj pozicioj for de la katodo.
Konsiderante serion de problemoj kiel asemblaj eraroj, tensiaj fluktuoj kaj ŝanĝoj en magneta kampa forto en praktikaj prilaboraj aplikoj, necesas analizi la sentemon de la fokusa sistemo. Ĉar estas interspaco inter la anoda peco kaj la polusa peco en fakta prilaborado, ĉi tiu breĉo devas esti agordita en la simulado. s rezulto montras, ke la ŝanĝo en la trabokoverto ne estas signifa kaj la trabo-kurento apenaŭ ŝanĝiĝas.Tial la sistemo estas nesentema al muntaj eraroj.Por la fluktuado de la veturanta tensio, la erarintervalo estas agordita al ±0,5 kV.Figuro 19b montras la komparrezultojn.Oni povas vidi, ke la tensioŝanĝo havas malmulte da efiko sur la tensio-ŝanĝo. ŝanĝoj en magneta kampoforto.La komparrezultoj estas montritaj en Figuro 20.Oni povas vidi ke la faskoverto apenaŭ ŝanĝiĝas, kio signifas ke la tuta EOS estas nesentema al ŝanĝoj en la magnetkampa forto.
Radiokoverto kaj aktualaj rezultoj sub unuforma magneta fokusa sistemo.(a) Asemblea toleremo estas 0.2 mm.(b) La veturanta tensio fluktuo estas ±0.5 kV.
Radiokoverto sub unuforma magneta fokusa sistemo kun aksaj magnetkampaj fortfluktuoj intervalantaj de 0,63 ĝis 0,68 T.
Por certigi, ke la fokusa sistemo desegnita en ĉi tiu artikolo povas kongrui kun HFS, estas necese kombini la fokusan sistemon kaj HFS por esplorado.Figuro 21 montras komparon de trabokovertoj kun kaj sen HFS ŝarĝita.La rezultoj montras, ke la trabokoverto ne multe ŝanĝiĝas kiam la tuta HFS estas ŝarĝita. Sekve, la fokusa sistemo taŭgas por la vojaĝanta tubo-dezajno HFS.
Por kontroli la agadon de la 220 GHz SDV-TWT, 3D-PIC-simulado de trabo-ondo-interagado estas farita. La elektron -pafilo dizajnita supre. Al la nesentemo kaj bona stabileco de EOS, la veturanta tensio povas esti taŭge optimumigita por atingi la plej bonan elirejan potencon en la PIC -simulado.
Por akiri la plej bonan eligsignalon, la nombro da cikloj ankaŭ bezonas esti optimumigita.La plej bona eliga potenco estas akirita kiam la nombro da du stadioj estas 42 + 48 cikloj, kiel montrite en Figuro 22a.A 0.05 W eniga signalo estas plifortigita al 314 W kun gajno de 38 dB. la aksa pozicio distribuo de elektrona energio en la SWS, kun la plej multaj el la elektronoj perdantaj energion. Ĉi tiu rezulto indikas ke la SDV-SWS povas konverti la kinetan energion de elektronoj en RF-signalojn, tiel realigante signal-amplifikon.
SDV-SWS-eligsignalo ĉe 220 GHz. (a) Eligpotenco kun inkluzivita spektro. (b) Energidistribuo de elektronoj kun la elektrona fasko ĉe la fino de la SWS-enmetita.
Figuro 23 montras la eligpotencan bendolarĝon kaj gajnon de du-reĝima duobla trabo SDV-TWT.Eliga rendimento povas esti plu plibonigita per balaado de frekvencoj de 200 ĝis 275 GHz kaj optimumigante la veturtension. Ĉi tiu rezulto montras, ke la 3-dB-bendolarĝo povas kovri 205 ĝis 275 GHz, kio signifas, ke la funkciado de dual-moda bando povas kovri 205 ĝis 275 GHz.
Tamen, laŭ Fig. 2a, ni scias, ke estas halta bando inter la nepara kaj para reĝimoj, kiu povas konduki al nedezirataj osciladoj. Sekve, laborstabileco ĉirkaŭ la haltoj devas esti studita. Figuroj 24a-c estas la 20 ns simulado rezultoj ĉe 265,3 GHz, 265,35 GHz, kaj esti 265 GHz, kaj la simulado rezultas. potenco estas relative stabila.La spektro ankaŭ estas montrita en Figuro 24 respektive, la spektro estas pura.Ĉi tiuj rezultoj indikas ke ekzistas neniu mem-oscilado proksime de la haltbendo.
Fabrikado kaj mezurado estas necesaj por kontroli la ĝustecon de la tuta HFS.En ĉi tiu parto, la HFS estas fabrikita per komputila nombra kontrolo (CNC) teknologio kun ila diametro de 0,1 mm kaj maŝina precizeco de 10 μm.La materialo por la altfrekvenca strukturo estas provizita de senoksigena alta konduktiveco (OFHC) strukturo havas fabrikitan strukturon de 25a6060 60 figuron. mm, larĝo de 20,00 mm kaj alteco de 8,66 mm.Ok pinglaj truoj estas distribuitaj ĉirkaŭ la strukturo.Figuro 25b montras la strukturon per skanado de elektrona mikroskopio (SEM).La klingoj de ĉi tiu strukturo estas unuforme produktitaj kaj havas bonan surfacan malglatecon.Post preciza mezurado, la totala maŝinaderaro estas malpli ol 05%, la malglata strukturo estas ĉirkaŭ 05 μm. cidaj postuloj.
Figuro 26 montras la komparon inter realaj testrezultoj kaj simulaĵoj de transdona rendimento.Porto 1 kaj Haveno 2 en Figuro 26a respondas al la enigo kaj eligo havenoj de la HFS, respektive, kaj estas ekvivalentaj al Haveno 1 kaj Haveno 4 en Figuro 3.La realaj mezurrezultoj de S11 estas iomete pli bonaj ol la simuladrezultoj.Samtempe, la konduktivaj rezultoj de la materialo povas esti pli malbona en la kialo, ke la konduktiveco estas pli malbona kialo. simulado estas tro alta kaj la surfaca malglateco post reala maŝinado estas malbona. Ĝenerale, la mezuritaj rezultoj kongruas kun la simulaj rezultoj, kaj la dissenda bendolarĝo plenumas la postulon de 70 GHz, kiu kontrolas la fareblecon kaj ĝustecon de la proponita dureĝima SDV-TWT. Sekve, kombinita kun la reala fabrikado-procezo kaj testaj rezultoj, povas esti uzata en la reala fabrikado-procezo kaj testa bando SDV-T. por posta fabrikado kaj aplikoj.
En ĉi tiu artikolo, detala dezajno de ebena distribuo 220 GHz duobla trabo SDV-TWT estas prezentita.La kombinaĵo de du-reĝima operacio kaj duobla-traba ekscito plu pliigas la operacian bendolarĝon kaj eligan potencon.La fabrikado kaj malvarma testo ankaŭ estas efektivigitaj por kontroli la ĝustecon de la tuta HFS.La realaj mezurrezultoj kongruas kun la simuladrezultoj.Por la dezajnita du-traba EOS, masko-sekcio kaj kontrolelektrodoj estis uzataj kune por produkti du-krajonan faskon.Sub la desegnita unuforma fokusa magneta kampo, la elektrona fasko povas esti stabile elsendita sur longaj distancoj kun bona formo. Estontece, la produktado kaj testado de EOS estos efektivigitaj, kaj la tuta dezajna skemo ankaŭ estos farita. proponita en ĉi tiu papero plene kombinas la nunan maturan ebenan pretigan teknologion, kaj montras grandan potencialon en agado-indikiloj kaj prilaborado kaj muntado.Sekve, ĉi tiu papero opinias, ke la ebena strukturo plej verŝajne fariĝos la evolua tendenco de vakuaj elektronikaj aparatoj en la teraherca bando.
La plej multaj el la krudaj datumoj kaj analizaj modeloj en ĉi tiu studo estis inkluditaj en ĉi tiu papero. Pliaj koncernaj informoj povas esti akiritaj de la responda aŭtoro laŭ akceptebla peto.
Gamzina, D. et al.Nanoscale CNC-maŝinado de sub-teraherca vakua elektroniko.IEEE Trans.electronic devices.63, 4067–4073 (2016).
Malekabadi, A. kaj Paoloni, C. UV-LIGA mikrofabrikado de sub-terahercaj ondgvidiloj uzantaj plurtavolan SU-8-fotoreziston.J.Micromechanics.Microelectronics.26, 095010. https://doi.org/10.1088/0960-1317/26/9/095010 (2016).
Dhillon, SS et al.2017 THz-teknologia vojmapo.J.Physics.D to apply.physics.50, 043001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/50/4/043001 (2017).
Shin, YM, Barnett, LR & Luhmann, NC Forta enfermo de plasmona ondo-disvastigo per ultra-larĝbendo ŝanceliĝis duoble-kradado waveguides.application.physics.Wright.93, 221504. https://doi.org/10.1063/1.3041646 (2008).
Baig, A. et al.Performance of a Nano CNC Machined 220-GHz Traveling Wave Tube Amplifier.IEEE Trans.electronic devices.64, 590-592 (2017).
Han, Y. & Ruan, CJ Esplorado de diokotron-malstabileco de senlime larĝaj foliaj elektronaj faskoj uzante makroskopan malvarman fluidan modelan teorion.Chin Phys B. 20, 104101. https://doi.org/10.1088/1674-1056/20/10/1041101 (2041101).
Galdetskiy, AV pri la ŝanco pliigi bendolarĝon per la ebena aranĝo de la trabo en multtraba klystron.En 12-a IEEE Internacia Konferenco pri Vacuum Electronics, Bengaluro, Hindio, 5747003, 317–318 https://doi.org/10.1109/IVEC.20103 (20.1109/IVEC.20103).
Nguyen, CJ et al.Dezajno de tri-trabaj elektronkanonoj kun mallarĝa traba disiga ebena distribuo en W-grupo ŝanceliĝis duoble-klinga vojaĝanta ondtubo[J].Science.Rep.11, 940.https://doi.org/10.1038/s41598-020-80276-3 (2021).
Wang, PP, Su, YY, Zhang, Z., Wang, WB & Ruan, CJ Planar distribuita tri-traba elektrona optika sistemo kun mallarĝa traba apartigo por W-banda fundamenta reĝimo TWT.IEEE Trans.elektronika aparatoj.68, 5215–5219 (2021).
Zhan, M. Research on Interleaved Double-Blade Traveling Wave Tube with Millimeter-Wave Sheet Beams 20-22 (PhD, Beihang University, 2018).
Ruan, CJ, Zhang, HF, Tao, J. & He, Y. Studo pri trabo-onda interaga stabileco de G-benda interplektita duobla klinga vojaĝanta ondo-tubo.2018 43-a Internacia Konferenco pri Infraruĝaj Milimetroj kaj Terahercaj Ondoj, Nagoya.8510263, https://doi.8510263, https://doi.org/TH/902001110. (2018).