Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik. Erabiltzen ari zaren arakatzailearen bertsioak CSSrako laguntza mugatua du. Esperientzia onena izateko, arakatzaile eguneratua erabiltzea gomendatzen dizugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desaktibatzea). Bitartean, laguntza etengabea bermatzeko, gunea estilorik eta JavaScript gabe bistaratuko dugu.
Artikulu honetan, 220 GHz-ko banda zabaleko potentzia handiko pala bikoitzeko uhin-hodi ibiltaria diseinatu eta egiaztatzen da. Lehenik eta behin, habe bikoitz bikoitzeko uhin moteleko egitura plano bat proposatzen da. Modu bikoitzeko eragiketa eskema erabiliz, transmisioaren errendimendua eta banda-zabalera modu bakarrekoaren ia bikoitza dira. formako sistema optiko elektronikoa diseinatuta dago, gidatzeko tentsioa 20 ~ 21 kV-koa da eta korrontea 2 × 80 mA da. Diseinuaren helburuak. Maskara zatia eta kontrol-elektrodoa habe bikoitzeko pistolan erabiliz, arkatz izpiak dagozkien zentroetan fokatu daitezke 7 konpresio-erlazioarekin, fokatze-distantzia 0,18 mm ingurukoa da. ar elektroi-sorta bikoitza 45 mm-ra irits daiteke, eta fokatze-eremu magnetikoa 0,6 T-koa da, hau da, maiztasun handiko sistema osoa (HFS) estaltzeko. Ondoren, sistema elektroniko-optikoaren erabilgarritasuna eta uhin moteleko egituraren errendimendua egiaztatzeko, partikula-zelulak (PIC) simulazioak ere egin ziren HFS osoan. Sormenaren tentsioa 20,6 kV-koa da, izpi-korrontea 2 × 80 mA, irabazia 38 dB eta 3 dB banda-zabalera 35 dB gainditzen du 70 GHz inguru. Azkenik, doitasun handiko mikroegituraren fabrikazioa egiten da HFSren errendimendua egiaztatzeko, eta emaitzek erakusten dute banda-zabalera eta transmisio-ezaugarri hauek simulazio-eskema onetan garatzeko espero diren paper-eskema onak direla. -potentzia, banda ultrazabaleko terahertz-bandako erradiazio iturriak, etorkizuneko aplikazioetarako potentziala dutenak.
Hutseko gailu elektroniko tradizional gisa, uhin-hodi ibiltariak (TWT) rol ordezkaezina betetzen du aplikazio askotan, hala nola bereizmen handiko radarra, satelite bidezko komunikazio-sistemetan eta espazio-esplorazioan1,2,3. Hala ere, maiztasun operatiboa terahertz-bandan sartzen den heinean, akoplatutako TWT tradizionalak eta TWT helikidalak ezin izan dituzte jendearen irteera-zabalera eta potentzia nahiko eskasak asetzeko. THz bandaren errendimendua nola hobetu oso kezkatuta dago ikerketa zientifikoko erakunde askorentzat. Azken urteotan, uhin moteleko egitura (SWS) berriek, hala nola, pala bikoitzeko egiturak (SDV) egiturak eta uhin-gida tolesturiko egiturak (FW) egiturak, arreta handia jaso dute beren egitura lau naturalengatik, batez ere SDV-SWS egitura eleberriak proposatutako potentzialarekin. ar egitura erraz fabrikatu daiteke mikro-nano prozesatzeko tekniken bidez, hala nola ordenagailuaren zenbakizko kontrola (CNC) eta UV-LIGA, metal osoko paketeen egiturak ahalmen termiko handiagoa eman dezake irteera potentzia eta irabazi handiagoarekin, eta uhin-gidaren egiturak lan-banda-zabalera zabalagoa ere eman dezake. Gaur egun, UC Davisek 2017an frogatu zuen SDV-TW10 GHz-ko W40 GHz-ko potentzia handiko seinaleak sor ditzakeela. s G-bandan5.Hala ere, emaitza hauek oraindik ere potentzia handiko eta banda-zabalera zabaleko terahertz-bandan erlazionatutako eskakizunak bete ezin dituzten hutsuneak dituzte. UC-Davis-en G bandako SDV-TWT-rako, xafla elektroi-izpiak erabili dira. Nahiz eta eskema honek sormenaren korronte-garraio ahalmena nabarmen hobetu dezakeen, zaila da xafla sistemaren transmisio-distantzia luzea mantentzea. gain-moduko habe-tunela, eta horrek ere sor dezake habea autoerregulatzea.– Kitzikapena eta oszilazioa 6,7.Irteerako potentzia handiko, banda zabalera zabaleko eta THz TWT-en egonkortasun onaren eskakizunak betetzeko, modu bikoitzeko funtzionamendua duen SDV-SWS habe bikoitzeko bat proposatzen da dokumentu honetan. Hau da, funtzionamendu-banda zabalera handitzeko, modu bikoitzeko eragiketa proposatzen da eta egitura honetan sartzen da. arkatz izpi irratiak nahiko txikiak dira tamaina bertikalaren mugak direla eta. Korronte-dentsitatea handiegia bada, habe-korrontea murriztu behar da, irteera-potentzia nahiko baxua lortuz. Sorte-korrontea hobetzeko, habe anitzeko EOS planar banatua sortu da, SWSaren alboko tamaina ustiatzen duena. Hori dela eta, onuragarria da uhin-hodi ibiltariaren egonkortasuna mantentzea. Aurreko lan8,9 oinarritzat hartuta, lan honek G-banda eremu magnetiko uniforme bat proposatzen du EOS arkatz-izpi bikoitza bideratzen duena, izpiaren transmisio-distantzia egonkorra asko hobetu dezakeena eta irteera-interakzioa areagotuz, potentzia handia areagotuz.
Artikulu honen egitura honakoa da. Lehenik eta behin, SWS zelularen diseinua parametroekin, dispertsio-ezaugarrien analisiarekin eta maiztasun handiko simulazioaren emaitzekin deskribatzen da. Gero, zelula unitarioaren egituraren arabera, arkatz izpi bikoitz EOS eta habe-interakzio sistema diseinatu dira. HFS osoaren zuzentasuna.Azkenik egin laburpen bat.
TWT-aren osagai garrantzitsuenetako bat denez, uhin moteleko egituraren propietate dispertsiboek adierazten dute elektroiaren abiadura SWSaren fase-abiadurarekin bat datorren ala ez, eta, beraz, eragin handia duen izpi-uhinen elkarrekintzan. TWT osoaren errendimendua hobetzeko, interakzio-egitura hobetu bat diseinatzen da. boligrafoaren habea irteera-potentzia eta funtzionamendu-egonkortasuna are gehiago hobetzeko.Bien bitartean, lan-banda-zabalera handitzeko, SWS funtzionatzeko modu bikoitza proposatu da. SDV egituraren simetria dela eta, eremu elektromagnetikoen sakabanaketa-ekuazioaren soluzioa modu bakoitietan eta bikoitietan bana daiteke.
Potentzia-baldintzen arabera, hodi osoa 20 kV-ko tentsio gidatzeko eta 2 × 80 mA-ko habe bikoitzeko korronte batekin diseinatuta dago. Tentsioa SDV-SWS-ren funtzionamendu-banda-zabalera ahalik eta gertuen etortzeko, p periodoaren luzera kalkulatu behar dugu. Izpi-tentsioaren eta periodoaren arteko erlazioa (1)10 ekuazioan agertzen da:
Desfasea 2,5π-ra ezarriz 220 GHz-ko erdiko maiztasunean, p periodoa 0,46 mm-koa dela kalkula daiteke. 2a irudiak SWS unitate-zelularen barreiatze-propietateak erakusten ditu. 20 kV-ko izpi-lerroa oso ondo datorrela kurba bimodalarekin.Maiztasun-bandak bat datozen 70 GHz ingurura irits daitezke 2130 GHz (2142–26 GHz moduan) eta 214–26 GHz moduan. modu uniformea) tarteak. 2b irudiak akoplamenduaren batez besteko inpedantzia erakusten du, 0,6 Ω-tik gorakoa 210 GHz-tik 290 GHz-ra, banda-zabaleran interakzio gogorrak gerta daitezkeela adierazten duena.
(a) Modu bikoitzeko SDV-SWS baten dispertsio-ezaugarriak 20 kV-ko elektroien izpi-lerroarekin. (b) SDV uhin moteleko zirkuituaren interakzio-inpedantzia.
Hala eta guztiz ere, garrantzitsua da kontuan izan modu bakoitien eta bikoitien artean banda-hutsune bat dagoela, eta normalean banda-hutsune hori geldiune-banda bezala deitzen diogula, 2a irudian ikusten den moduan. TWT maiztasun-banda horretatik gertu funtzionatzen bada, izpi-akoplamendu-indar handia gerta daiteke, eta horrek nahi ez diren oszilazioak eragin ditzake. 0,1 GHz.Zaila da zehaztea banda-hutsune txiki horrek oszilazioak eragiten dituen ala ez.Hori dela eta, geldialdi-bandaren inguruko funtzionamenduaren egonkortasuna ikertuko da hurrengo PIC simulazio atalean nahi ez diren oszilaziorik gerta daitekeen aztertzeko.
HFS osoaren eredua 3. Irudian ageri da. SDV-SWS-ren bi fasez osatuta dago, Bragg-en islagailuek konektatuta. Ispiluaren funtzioa bi etapen arteko seinalearen transmisioa moztea da, funtzionatzen ez duten moduen oszilazioa eta islatzea, hala nola goiko eta beheko laben artean sortutako ordena handiko moduak, horrela kanpo-ingurunearen egonkortasuna oso hobetzen da. SWS-a WR-4 uhin-gida estandar batera konektatzeko.Bi mailako egituraren transmisio-koefizientea 3D simulazio-softwarean denbora-domeinuko ebazle batek neurtzen du. Terahertz-bandak materialaren benetako eragina kontuan hartuta, hutseko inguratzailearen materiala kobrea ezartzen da hasieran, eta eroankortasuna 2,25 × 1207 S/m107ra murrizten da.
4. irudiak akoplagailu koniko linealekin eta akoplatzailerik gabeko HFSrako transmisio-emaitzak erakusten ditu. Emaitzek erakusten dute akoplagailuak eragin txikia duela HFS osoaren transmisio-errendimenduan. Sistema osoaren itzulera-galerak (S11 < − 10 dB) eta txertatze-galerak (S21 > − 5 dB) 207~280 GHz-ko sistema osoaren transmisio-ezaugarri onak erakusten dituzte.
Hutseko gailu elektronikoen elikadura gisa, elektroi-pistolak zuzenean zehazten du gailuak irteera-potentzia nahikoa sor dezakeen. II. Ataleko HFSren analisiarekin konbinatuta, habe bikoitzeko EOS bat diseinatu behar da potentzia nahikoa emateko. Zati honetan, W-bandan 8,9 aurreko lanetan oinarrituta, arkatz elektroi-pistola bikoitz bat diseinatu da, maskara planar baten zati bat eta kontrol-elektrodoen FIGren diseinu-baldintzen arabera.2, elektroi-izpien Ua tentsio eragilea hasiera batean 20 kV-ra ezartzen da, bi elektroi-sorten I korronteak biak 80 mA dira eta elektroi-izpien habe-diametroa dw 0,13 mm-koa da. Elektroi-izpiaren korronte-dentsitatea 603 A/cm2-koa da, eta katodoaren korronte-dentsitatea 86 A/cm2-koa da, eta lor daiteke Hau katodo-material berriak erabiliz lortzen da.Diseinu-teoriaren arabera, 14, 15, 16, 17, Pierce elektroi-pistola tipiko bat modu berezian identifikatu daiteke.
5. irudiak kanoiaren diagrama eskema horizontalak eta bertikalak erakusten ditu, hurrenez hurren. Ikus daiteke x norabideko kanoi elektronikoaren profila xafla itxurako kanoi elektronikoaren ia berdina dela, y noranzkoan, berriz, bi elektroi izpiak partzialki bereizten direla maskara.Bi katodoen posizioak x = 5 mm eta x = 5 mm eta x = 1 mm, y = 1 mm, y 5 mm. 0 mm, hurrenez hurren.Konpresio-erlazioaren eta elektroien injekzio-tamainaren diseinu-baldintzen arabera, bi katodo-azalen neurriak 0,91 mm × 0,13 mm-koak direla zehazten da.
Elektroi-sorta bakoitzak x norabidean jasotzen duen eremu elektrikoa bere zentroarekiko simetrikoa izan dadin, lan honek kontrol-elektrodo bat aplikatzen dio kanoi elektronikoari. Fokatze-elektrodoaren eta kontrol-elektrodoaren tentsioa -20 kV-tan ezarriz eta anodoaren tentsioa 0 V-ra ezarriz, 6 irudian igor daitekeen elektrodoaren ibilbidearen banaketa lor dezakegu. konprimagarritasun ona dute y noranzkoan, eta elektroi-sorta bakoitzak x norabiderantz bat egiten du bere simetria-zentroan zehar, eta horrek adierazten du kontrol-elektrodoak fokatze-elektrodoak sortutako eremu elektriko desorekatua orekatzen duela.
7. Irudiak x eta y noranzkoetan x eta y noranzkoen izaren inguratzailea erakusten du. Emaitzek erakusten dute x norabideko elektroi-izpiaren proiekzio-distantzia y-noranzkoaren desberdina dela. X norabidean jaurtiketa distantzia 4 mm ingurukoa da, eta y norabidean jaurtiketa distantzia 7 mm-tik hurbil. Hori dela eta, benetako jaurtiketa distantzia 4 eta 87 mm-ren arteko gurutzaduraren artean hautatu behar da. katodoaren gainazaletik 4,6 mm-ra. Ikus dezakegu sekzioaren forma elektroi-sorta zirkular estandarretik hurbilen dagoela.Bi elektroi-sorten arteko distantzia diseinatutako 0,31 mm-tik hurbil dago, eta erradioa 0,13 mm ingurukoa da, eta horrek diseinu-eskakizunak betetzen ditu. 9. irudian izpi-korrontearen simulazioaren emaitzak erakusten dira. 0mA.
Aplikazio praktikoetan gidatzeko tentsioaren gorabehera kontuan hartuta, beharrezkoa da modelo honen tentsio-sentsibilitatea aztertzea. 19,8 ~ 20,6 kV-ko tentsio-tartean, korrontearen eta habe-korronteen inguratzaileak lortzen dira, 1. irudian eta 1.10 eta 11. irudian ikusten den moduan. 74tik 0,78 A.Hori dela eta, kontsidera daiteke lan honetan diseinatutako kanoi elektronikoak tentsioarekiko sentsibilitate ona duela.
Tentsioaren gorabeheren eragina x- eta y-norabideko izpi-inguruetan.
Fokatze-eremu magnetiko uniformea ​​iman iraunkorraren fokatze-sistema arrunta da. Sortutako eremu magnetikoaren banaketa uniformea ​​dela eta, oso egokia da elektroi-sorta axisimetrikoetarako. arkatz-sorta bakar baten transmisio-teoria egonkorrari18,19, Brillouin-en eremu magnetikoaren balioa (2) ekuazioaren bidez kalkula daiteke.Idazki honetan, baliokidetasun hori ere erabiltzen dugu alboan banatutako arkatz-izpi bikoitzaren eremu magnetikoa kalkulatzeko.Idazki honetan diseinatutako kanoi elektronikoarekin konbinatuta, kalkulatutako eremu magnetikoaren balioa Gs.400000 inguru da.20, kalkulatutako balioa 1,5-2 aldiz aukeratu ohi da diseinu praktikoetan.
12. Irudiak eremu magnetiko uniformearen fokatze-eremu sistema baten egitura erakusten du. Zati urdina norabide axialean magnetizatutako iman iraunkorra da.Materialaren hautaketa NdFeB edo FeCoNi da. Simulazio-ereduan ezarritako Br erremanentzia 1,3 T-koa da eta iragazkortasuna 1,05ekoa. Zirkuitu osoan habearen transmisio egonkorra ziurtatzeko, imanaren hasierako luzera 70 mm-koa da. x norabideak habe-kanalaren zeharkako eremu magnetikoa uniformea ​​den zehazten du, eta horrek x norabideko tamaina ezin dela txikiegia izan behar du. Aldi berean, hodi osoaren kostua eta pisua kontuan hartuta, imanaren tamaina ez da handiegia izan behar. Hori dela eta, imanak hasieran 150 mm × 150 mm × 70 mm-ra ezartzen dira. s 20 mm-ra ezartzen da.
2015ean, Purna Chandra Panda21-ek zulo mailakatu berri bat duen polo-pieza bat proposatu zuen fokatze-sistema magnetiko uniforme batean, eta horrek katodorako fluxu-ihesaren magnitudea eta polo-zuloan sortzen den zeharkako eremu magnetikoa murrizten ditu. Artikulu honetan, egitura mailakatu bat gehitzen diogu fokatze-sistemaren polo-piezari. Fokatze-sistemaren poloaren lodiera eta 5 mm-ko altuera da. hiru urratsak 0,5 mm-koak dira, eta zutoinaren zuloen arteko distantzia 2 mm-koa da, 13. Irudian ikusten den bezala.
14a irudiak eremu magnetiko axialaren banaketa erakusten du bi elektroi izpien erdiko lerroetan zehar. Ikus daiteke bi elektroi izpietan zehar eremu magnetikoaren indarrak berdinak direla. Eremu magnetikoaren balioa 6000 Gs ingurukoa da, hau da, Brillouin eremu teorikoa baino 1,5 aldiz transmisioa eta fokatze errendimendua areagotzeko. Aldi berean 14b irudiak zeharkako eremu magnetikoaren banaketa erakusten du bi elektroi-sorten goiko ertzean z norabidean. Zeharkako eremu magnetikoa 200 Gs baino txikiagoa dela ikus daiteke polo-zuloan soilik, uhin moteleko zirkuituan, berriz, zeharkako eremu magnetikoaren eragina ia hutsa dela frogatzen duena. polo-piezen saturazio magnetikoa, polo-piezen barneko eremu magnetikoaren indarra aztertzea beharrezkoa da.14c irudiak polo-pieza barruan eremu magnetikoaren banaketaren balio absolutua erakusten du.Eremu magnetikoaren indarraren balio absolutua 1,2T baino txikiagoa dela ikus daiteke, poloaren saturazio magnetikoa ez dela gertatuko adieraziz.
Eremu magnetikoaren indarraren banaketa Br = 1,3 T-rako.(a) Eremu axiala-banaketa.(b) Alboko eremu-banaketa By z norabidean.(c) Eremu-banaketaren balio absolutua pieza poloaren barruan.
CST PS moduluan oinarrituta, habe biko pistolaren eta fokatze-sistemaren posizio erlatiboa axiala optimizatzen da. Erref.9 eta simulazioetan, kokapen optimoa anodo-pieza polo-pieza gainjartzen duen tokian dago imanetik urrun. Hala ere, aurkitu zen erremanentzia 1,3T-n ezarriz gero, elektroi-izpiaren transmisioa ezin zitekeela 99ra iritsi. Erremanentzia 1,4 T-ra handituz, fokatze-eremu magnetikoa 650 oz-ko planoetan erakutsiko da. Ikusten da habeak transmisio ona duela, fluktuazio txikia eta transmisio distantzia 45 mm baino handiagoa duela.
Br = 1,4 T.(a) xoz planoa duen sistema magnetiko homogeneo baten pean arkatz-habe bikoitzen ibilbideak.(b) yoz hegazkin.
16. Irudiak katodotik urrun dauden posizio ezberdinetan habearen sekzioa erakusten du.Ikus daiteke fokatze-sisteman habearen sekzioaren forma ondo mantentzen dela, eta sekzioaren diametroa ez dela asko aldatzen.17. Irudian x eta y noranzkoetan x eta y noranzkoetan agertzen dira.Ikus daiteke habearen noranzkoaren fluktuazioa oso txikia dela simulazioa 18 irudian. Emaitzek erakusten dute korrontea 2 × 80 mA ingurukoa dela, hau da, kanoi elektronikoaren diseinuan kalkulatutako balioarekin bat dator.
Elektroi-izpiaren zeharkako sekzioa (fokatze-sistemarekin) katodotik urrun dauden posizio desberdinetan.
Prozesatzeko aplikazio praktikoetan muntaketa-erroreak, tentsio-gorabeherak eta eremu magnetikoaren indarraren aldaketak bezalako arazo batzuk kontuan hartuta, beharrezkoa da fokatze-sistemaren sentsibilitatea aztertzea. Benetako prozesamenduan anodo-pieza eta polo-pieza artean hutsune bat dagoenez, hutsune hori simulazioan ezarri behar da. s emaitzek erakusten du habe-inguruaren aldaketa ez dela esanguratsua eta habe-korrontea apenas aldatzen dela.Hori dela eta, sistema ez da muntaketa-akatsekiko sentibera.Gidatze-tentsioaren gorabeheraren kasuan, errore-tartea ±0,5 kV-an ezartzen da. eremu magnetikoaren indarraren aldaketak.Konparazioaren emaitzak 20. Irudian ageri dira.Ikus daiteke izpiaren inguratzailea apenas aldatzen dela, hau da, EOS osoa ez da eremu magnetikoaren indarraren aldaketekiko sentikortasuna.
Izpiaren inguratzailea eta korrontearen emaitzak fokatze-sistema magnetiko uniforme baten pean.(a) Muntaiaren tolerantzia 0,2 mm-koa da.(b) Eragiteko tentsioaren gorabehera ±0,5 kV-koa da.
Izpi-ingurua fokatze-sistema magnetiko uniforme baten azpian, 0,63 eta 0,68 T arteko eremu magnetiko axialaren indarraren gorabeherak dituena.
Artikulu honetan diseinatutako fokatze-sistema HFSrekin bat etor daitekeela ziurtatzeko, beharrezkoa da fokatze-sistema eta HFS konbinatzea ikerketarako. 21. irudiak HFS kargatuta duten eta kargatu gabe habe-inguruen konparazioa erakusten du. Emaitzek erakusten dute habe-ingurua ez dela asko aldatzen HFS osoa kargatzen denean. Hori dela eta, fokatze-sistema egokia da goiko diseinu-hodi ibiltariaren HFSrako.
III atalean proposatutako EOSen zuzentasuna egiaztatzeko eta habe-uhinen elkarreraginaren 3D-pic-aren simulazioa da. Simulazioko softwarearen mugak egin behar izan dira. Ez genuen EOS osoa HFS-ri gehitu. Horregatik, 0,13 mm-ko diametroa eta 0,31mm-ko bi gainazalen arteko distantzia parametro berdina izan zen. Eos-en diseinatutako elektroi-pistaren arabera. Gidatzeko tentsioa pic simulazioan behar bezala optimizatu daiteke. Irteera saturatuaren potentzia eta irabazia 20,6 kv-ko giro-tentsio batean lor daitekeela erakusten da, 2 × 603 A / CM2), eta 0,05 W-ko sarrera.
Irteera-seinale onena lortzeko, ziklo-kopurua ere optimizatu behar da.Irteera-potentziarik onena bi etaparen kopurua 42 + 48 ziklokoa denean lortzen da, 22a irudian ikusten den bezala.0,05 W-ko sarrerako seinalea 314 W-ra anplifikatzen da 38 dB-ko irabaziarekin.Fourier-ren Transformazio azkarraren bidez lortutako irteera-potentziaren espektroa 220FFT-ren bidez lortzen da. elektroi-energiaren posizio axialaren banaketa SWS-n, elektroi gehienek energia galtzen dutelarik.Emaitza honek adierazten du SDV-SWS-ek elektroien energia zinetikoa RF seinaleetan bihur dezakeela, eta horrela seinalearen anplifikazioa gauzatuz.
SDV-SWS irteera-seinalea 220 GHz-an.(a) Irteerako potentzia espektro barnearekin.(b) Elektroien energia-banaketa SWS txertaketaren amaierako elektroi-sorparekin.
23. Irudiak irteera-potentziaren banda-zabalera eta modu bikoitzeko SDV-TWT baten irabazia erakusten du. Irteera-errendimendua gehiago hobetu daiteke 200 GHz-tik 275 GHz-ra bitarteko maiztasunak eta diskoaren tentsioa optimizatuz.
Hala ere, 2a irudiaren arabera, badakigu geldialdi-banda bat dagoela modu bakoitien eta bikoitien artean, eta horrek nahi ez diren oszilazioen eragin dezake. Hori dela eta, geldialdien inguruko lan-egonkortasuna aztertu behar da. 24a-c irudiak dira 265,3 GHz, 265,35 GHz, 265,35 GHz eta 265 GHz simulazio-emaitzak izan ditzaketen 20 ns-ko simulazioaren emaitzak. potentzia nahiko egonkorra da.Espektroa 24. irudian ere ageri da hurrenez hurren, espektroa purua da.Emaitza hauek adierazten dute geldialdi-bandaren ondoan auto-oszilaziorik ez dagoela.
Fabrikazioa eta neurketa beharrezkoak dira HFS osoaren zuzentasuna egiaztatzeko.Zati honetan, HFS fabrikatzen da ordenagailu bidezko kontrol numerikoko (CNC) teknologia erabiliz, 0,1 mm-ko erreminta-diametroa eta 10 μm-ko mekanizazio-zehaztasuna.Maiztasun handiko egiturarako materiala oxigenorik gabeko eroankortasun handiko (OFHC) kobrearen luzera osoa erakusten du. mm, 20,00 mm-ko zabalera eta 8,66 mm-ko altuera. Egituraren inguruan zortzi pin zulo banatzen dira. 25b irudiak egitura erakusten du eskaneatu mikroskopia elektronikoaren bidez (SEM). Egitura honen palak uniformeki ekoizten dira eta gainazaleko zimurtasun ona dute. Neurketa zehatza egin ondoren, mekanizazio-errore orokorra gainazalaren diseinuaren %04 baino txikiagoa da. erabaki-eskakizunak.
26. Irudiak benetako proben emaitzen eta transmisioaren errendimenduaren simulazioen arteko konparazioa erakusten du. 26a Irudiko 1. Portua eta 2. Portua HFSren sarrerako eta irteerako portuei dagozkie, hurrenez hurren, eta 3. Irudiko 1. Portuaren eta 4. Portuaren baliokideak dira. S11-ren benetako neurketaren emaitzak simulazio-emaitzak baino apur bat hobeak dira. simulazioa altuegia da eta benetako mekanizazioaren ondoren gainazaleko zimurtasuna eskasa da. Orokorrean, neurtutako emaitzak bat datoz simulazioko emaitzekin, eta transmisio-banda-zabalerak 70 GHz-ko eskakizuna betetzen du, eta horrek proposatzen duen modu bikoitzeko SDV-TWTren bideragarritasuna eta zuzentasuna egiaztatzen du. Hori dela eta, benetako fabrikazio-prozesuarekin konbinatuta, paperezko diseinu-prozesuan eta proba-banda ultra-ezinetan erabili ahal izango dira. ondorengo fabrikazio eta aplikazioetarako.
Artikulu honetan, 220 GHz-ko habe bikoitzeko SDV-TWT banaketa planaren diseinu zehatza aurkezten da. Modu bikoitzeko eragiketa eta habe bikoitzeko kitzikapenaren konbinazioak are gehiago areagotzen ditu funtzionamendu-banda zabalera eta irteera-potentzia. Fabrikazio eta proba hotza ere egiten dira HFS osoaren zuzentasuna egiaztatzeko.Benetako neurketaren emaitzak bat datoz simulazioko emaitzekin. Diseinatutako bi izpiko EOSrako, maskara-sekzioa eta kontrol-elektrodoak batera erabili dira bi arkatz izpi bat sortzeko. Diseinatutako fokatze-eremu magnetiko uniformearen azpian, elektroi-sorta egonkorra izan daiteke distantzia luzeetan forma onarekin. lan honetan proposatzen den hegazkin heldua prozesatzeko egungo teknologia guztiz konbinatzen du, eta potentzial handia erakusten du errendimendu-adierazleetan eta prozesatzeko eta muntaian.Horregatik, lan honek uste du egitura planarra litekeena dela terahertz-bandan hutseko gailu elektronikoen garapen-joera bihurtzea.
Ikerketa honetako datu gordinak eta eredu analitiko gehienak dokumentu honetan sartu dira. Informazio garrantzitsua dagokion egilearengandik lor daiteke arrazoizko eskaera eginda.
Gamzina, D. et al.Nanoscale CNC machining of sub-terahertz vacuum electronics.IEEE Trans.electronic devices.63, 4067–4073 (2016).
Malekabadi, A. eta Paoloni, C. UV-LIGA microfabrication of sub-terahertz waveguides using multilayer SU-8 photoresist.J.Mikromekanika.Mikroelektronika.26, 095010. https://doi.org/10.1088/0960-1317/26/9/095010 (2016).
Dhillon, SS et al.2017 THz teknologiaren bide-orria.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 Uhin plasmonikoen hedapenaren konfinamendu sendoa banda ultra-zabaleko sare bikoitzeko 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 Travelling Wave Tube Amplifier.IEEE Trans.electronic devices.64, 590–592 (2017).
Han, Y. & Ruan, CJ Xafla elektroi-izpi zabalen diokotroien ezegonkortasuna ikertzen, fluido hotzaren eredu makroskopikoaren teoria erabiliz.
Galdetskiy, AV banda-zabalera handitzeko aukerari buruz habearen diseinu planoaren bidez habe anitzeko klystron batean. 12th IEEE International Conference on Vacuum Electronics, Bangalore, India, 5747003, 317–318 https://doi.org/10.1109/IVEC.20103 (20.470103).
Nguyen, CJ et al.Hiru izpiko elektroi-kanoien diseinua, izpi estuaren zatiketa planoaren banaketarekin W-banda maila bikoitzeko uhin-hodi ibiltarian [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-ek hiru izpi elektronikoko sistema optikoa banatu zuen W-banda oinarrizko moduko TWT.IEEE Trans.electronic devices.68, 5215–5219 (2021).
Zhan, M. Research on Interleaved Double-Blade Traveling Wave Tube with Millimeter-Wave Sheet Beams 20-22 (doktorea, Beihang Unibertsitatea, 2018).
Ruan, CJ, Zhang, HF, Tao, J. & He, Y. Study on beam-wave interaction stability of a G-band interleaved dual-blade traveling wave tube.2018 Infragorrien Milimetro eta Terahertz Uhinei buruzko Nazioarteko 43. Biltzarra, Nagoya.8510263, https://doi.org/TH/902001110/902010. (2018).