检索结果-内蒙古大学图书馆

真空电子技术 2023年第2期 20-27,50页

作者：李佳潞潘攀孟维思中国电子科技集团公司第十二研究所微波电真空器件国家级重点实验室北京100015

太赫兹真空电子器件成为未来主要的发展方向,本文对1.03 THz折叠波导慢波结构及电子光学系统进行了研究,分析了不同电子注通道形状对于折叠波导特性的影响,包括色散特性、耦合阻抗、衰减特性、功率、增益等,并且利用OPERA 3D软件设计了... 详细信息

太赫兹真空电子器件成为未来主要的发展方向,本文对1.03 THz折叠波导慢波结构及电子光学系统进行了研究,分析了不同电子注通道形状对于折叠波导特性的影响,包括色散特性、耦合阻抗、衰减特性、功率、增益等,并且利用OPERA 3D软件设计了电子光学系统。仿真结果表明,在中心1.03 THz频率处,与矩形电子注通道折叠波导慢波结构相比,圆形电子注通道的结构色散曲线更为平缓,耦合阻抗提升6.9%,损耗降低6.8%;在10 GHz带宽内功率提升47.4%,增益提升1.2 dB,互作用长度缩短12.3%。在工作电压为17.4 kV时,阴极发射电流大于3 mA,电子注半径为0.012 mm,在均匀区永磁聚焦系统中可稳定传输。

关键词：太赫兹折叠波导慢波结构电子注通道功率增益电子光学系统永磁聚焦系统

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新型高增益太赫兹折叠波导慢波结构

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强激光与粒子束 2018年第9期30卷 44-48页

作者：张芳束小建董志伟杨温渊孙会芳北京应用物理与计算数学研究所北京100094

提出采用分段变参数型折叠波导慢波结构提高器件增益的新方法。结合小信号理论分析和束-波互作用的三维PIC数值模拟,进行分段变参数型慢波结构的理论设计研究。通过0.345THz两段式折叠波导慢波结构的设计实现和模拟验证,结果证明,相同... 详细信息

提出采用分段变参数型折叠波导慢波结构提高器件增益的新方法。结合小信号理论分析和束-波互作用的三维PIC数值模拟,进行分段变参数型慢波结构的理论设计研究。通过0.345THz两段式折叠波导慢波结构的设计实现和模拟验证,结果证明,相同的电子注工作条件下,两段式慢波结构的电子转化效率和饱和功率相对于传统均匀型慢波结构提高了94%,并可以推广应用到多段式。

关键词：太赫兹折叠波导慢波结构分段变参数高增益

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太赫兹行波管折叠波导慢波结构制备工艺研究

太赫兹行波管折叠波导慢波结构制备工艺研究

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作者：马天军中国科学院大学

学位级别：博士

太赫兹(THz)科学技术在生命科学、材料科学、天文学、大气与环境监测、无线通信、反恐和国家安全等领域具有重大应用潜力，是当前国际前沿交叉科学领域被认为是改变未来世界的十大技术之一。制约太赫兹科学技术发展的关键在于太赫兹辐... 详细信息

太赫兹(THz)科学技术在生命科学、材料科学、天文学、大气与环境监测、无线通信、反恐和国家安全等领域具有重大应用潜力，是当前国际前沿交叉科学领域被认为是改变未来世界的十大技术之一。制约太赫兹科学技术发展的关键在于太赫兹辐射源。基于真空电子器件的太赫兹辐射源由于大功率和抗辐照等特点，正在成为太赫兹源研究领域的热点。　　行波管作为一类重要的真空电子器件，由于具有功率大、频带宽等优点，在电子对抗、雷达和卫星通信等方面都具有重要的应用。而新型折叠波导慢波结构是目前行波管向太赫兹频段发展所采用的主要高频互作用系统。然而，随着频段的提高，折叠波导慢波系统的尺寸变得越来越小，精度要求也越来越高，传统加工工艺已逐渐不能满足要求，必须采用现代微细加工方法来实现。　　本文先后开展了0.1THz折叠波导、0.22THz折叠波导及其集成级联结构以及0.3THz折叠波导慢波结构的微细加工方法和工艺方面的研究。对0.1THz折叠波导采用超精密电火花线切割技术和LIGA技术来进行加工;对于0.22THz折叠波导及其集成级联结构采用UV-LIGA技术来加工;而对于0.3THz折叠波导则采用LIGA工艺来加工。针对不同的加工方法，本文分别设计了具体的实施方案。　　本文在开展微细加工工艺研究的过程中，对相关的关键工艺技术进行了开发，主要包括:开发了制备折叠波导慢波结构的嵌丝式LIGA和UV-LIGA工艺，用嵌丝形成电子注通孔，用光刻工艺制备折叠波导蛇形线，两者的结合解决了折叠波导制备的难点;开发了制备折叠波导慢波结构的深度精密微细电铸工艺，包括电铸液的配方、添加剂的使用，数控双脉冲多向电铸电源的参数优化等，实现了微纳米级晶粒的电铸;开发了集成级联折叠波导慢波结构的制备方法，通过级联掩模、专用模夹具和拉力的限定等来制备集成级联折叠波导;开发了SU8光刻胶去除工艺，经过多种方案的实验，总结出了一套SU8光刻胶去除的方法。　　本文对使用LIGA和UV-LIGA工艺制备的电铸铜结构，从精度、成分和金相方面做了系统的分析。经过分析，使用硫酸体系的电铸液电铸的铜结构在精度和成分方面均满足要求。在金相分析中电铸铜与母材无氧铜的金相一致，达到了一级无氧铜的标准，因而使用硫酸体系的电铸液电铸的铜是可以应用到行波管真空电子器件的制备中的，验证了这种微细加工的方法是可行的。

关键词：太赫兹行波管折叠波导慢波结构微细加工工艺精度控制

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0.41THz折叠波导慢波结构分析与设计

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太赫兹科学与电子信息学报 2014年第6期12卷 798-803页

作者：徐翱王亚军颜胜美金大志向伟中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621999 中国工程物理研究院太赫兹研究中心四川绵阳621999

在0.14 THz,0.22 THz和0.34 THz折叠波导行波管研制的基础上,讨论了0.41 THz折叠波导行波管慢波结构设计与加工的可行性,分析研究了折叠波导慢波结构弯曲处直角弯曲与半圈弯曲、方形电子注通道与圆形电子注通道对色散特性、耦合阻抗、... 详细信息

在0.14 THz,0.22 THz和0.34 THz折叠波导行波管研制的基础上,讨论了0.41 THz折叠波导行波管慢波结构设计与加工的可行性,分析研究了折叠波导慢波结构弯曲处直角弯曲与半圈弯曲、方形电子注通道与圆形电子注通道对色散特性、耦合阻抗、带宽、冷损耗和增益的影响。考虑了慢波结构中增加理想衰减器对该行波管带宽和增益的影响,得到了0.41 THz折叠波导行波管慢波结构的初步设计方案,为太赫兹折叠波导行波管的继续发展打下了一定基础。

关键词：太赫兹折叠波导慢波结构电子注通道衰减器

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0.22 THz折叠波导慢波结构微细WEDM加工技术

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太赫兹科学与电子信息学报 2014年第3期12卷 330-333页

作者：刘俊周亚军戴晶怡向伟王亚军陈虎中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621999

0.22 THz折叠波导慢波结构具有尺寸小,刚度低,精确度与表面光洁度要求高,结构复杂的特点。若采用微数控铣削加工方式,加工产生的应力易造成零件变形。微细电火花线切割加工技术为无刚性电蚀加工,非常适合慢波结构的微细加工。本文从微... 详细信息

0.22 THz折叠波导慢波结构具有尺寸小,刚度低,精确度与表面光洁度要求高,结构复杂的特点。若采用微数控铣削加工方式,加工产生的应力易造成零件变形。微细电火花线切割加工技术为无刚性电蚀加工,非常适合慢波结构的微细加工。本文从微能脉冲电源、微细电极丝、表面质量、表面残余应力等方面,介绍了0.22 THz折叠波导慢波结构微电火花线切割加工技术,实践证明:采用微电火花线切割加工工艺加工出的0.22 THz折叠波导慢波结构,经测试满足了设计要求。

关键词：折叠波导慢波结构微细电火花线切割表面质量表面残余应力

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W波段平面集成行波管高频系统设计及验证

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真空电子技术 2024年第1期 1-5页

作者：纪焕丽杨金生孙然高畅北京真空电子技术研究所微波电真空器件国家级重点实验室北京100015

针对W波段平面一维阵列集成行波管设计,采用非半圆弯曲变形折叠波导慢波结构和聚焦极调制皮尔斯电子枪,基于CST、MTSS和Opera软件优化设计了集成行波管高频系统和电子光学系统,实现了W波段低电压小电流工作的低功率行波管设计,通过周期... 详细信息

针对W波段平面一维阵列集成行波管设计,采用非半圆弯曲变形折叠波导慢波结构和聚焦极调制皮尔斯电子枪,基于CST、MTSS和Opera软件优化设计了集成行波管高频系统和电子光学系统,实现了W波段低电压小电流工作的低功率行波管设计,通过周期永磁(PPM)聚焦系统制管验证了高频系统和电子枪设计的合理性。测试结果表明,行波管在工作电压12.62 kV,工作电流31.6 mA条件下,输出功率大于10 W的带宽达到5 GHz,增益优于28 dB,总效率优于10%,测试结果与设计结果具有较好一致性,为W波段行波管实现阵列集成提供技术支撑。

关键词： W波段行波管折叠波导慢波结构电子枪

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基于相速跳变技术的G波段高电子效率行波管设计研究

基于相速跳变技术的G波段高电子效率行波管设计研究

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第二十二届真空电子学学术年会

作者：肖锦涛刘姝伶全柏霖杨丽霞王少萌宫玉彬电子科技大学电子科学与工程学院

本研究通过采用相速跳变技术优化折叠波导慢波结构,以提升行波管(TWTs)的电子效率。在中心频率220GHz的条件下,通过本征模仿真选定并调整了慢波单元结构,设计出全长42mm、包含84个周期的慢波结构。在19.2kV的工作电压和50mA电流下,该设... 详细信息

本研究通过采用相速跳变技术优化折叠波导慢波结构,以提升行波管(TWTs)的电子效率。在中心频率220GHz的条件下,通过本征模仿真选定并调整了慢波单元结构,设计出全长42mm、包含84个周期的慢波结构。在19.2kV的工作电压和50mA电流下,该设计在0dBm输入功率时实现了46.13dBm(41.01W)的输出功率,电子效率达到4.27%,较传统慢波结构功率提升近3dB,效率翻倍。结果验证了相速跳变技术在提高TWTs性能方面的有效性。

关键词：相速跳变技术电子效率折叠波导慢波结构行波管

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筒型重入式折叠波导结构W波段行波管研究

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真空电子技术 2022年第3期35卷 47-51页

作者：陈辑高畅蔡军北京真空电子技术研究所北京100015

本文对一种适用于W波段行波管的筒型重入式折叠波导慢波结构电磁特性进行了研究。该结构通过在电子注通道外围包围一层均匀的圆筒金属壁,大幅增加了慢波结构耦合阻抗,改善了传统折叠波导慢波结构耦合阻抗较低的问题。仿真显示,该新结构... 详细信息

本文对一种适用于W波段行波管的筒型重入式折叠波导慢波结构电磁特性进行了研究。该结构通过在电子注通道外围包围一层均匀的圆筒金属壁,大幅增加了慢波结构耦合阻抗,改善了传统折叠波导慢波结构耦合阻抗较低的问题。仿真显示,该新结构对比传统折叠波导慢波结构,能够有效提升行波管性能。行波管在12.4 kV输入电压、50 mA输入电流、互作用长度30 mm的条件下,在8 GHz带宽内输出功率超过30 W。对比传统折叠波导行波管,新结构能够将耦合阻抗提升约90%,功率提升约100%,互作用长度缩短为传统结构的60%。

关键词： W波段行波管折叠波导慢波结构

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50μm级D形硬质合金微铣刀铣削纯铜试验研究

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电子科技 2021年第1期34卷 36-42页

作者：严广和姜晨张勇斌洪小兰钱大兵上海理工大学机械工程学院上海200093 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900

针对折叠波导慢波结构的微型化和高精度要求,采用自研的μEM-200CDS2组合高精度加工机床,通过线电极电火花磨削技术,制备出直径为50μm级的D形微铣刀。在纯铜工件上开展工艺试验,研究微槽的表面质量。使用白光干涉仪、超景深显微镜、扫... 详细信息

针对折叠波导慢波结构的微型化和高精度要求,采用自研的μEM-200CDS2组合高精度加工机床,通过线电极电火花磨削技术,制备出直径为50μm级的D形微铣刀。在纯铜工件上开展工艺试验,研究微槽的表面质量。使用白光干涉仪、超景深显微镜、扫描电镜等仪器来观察微槽的变化情况,获得了微槽表面形貌、粗糙度等随铣削距离的变化规律,并对微铣削过程中的表面质量变化及毛刺形成的现象进行了分析。结果表明,槽底刀具的旋转轨迹纹路先是集中在刀具切出方向,随着刀具磨损,转为刀具进给方向;微槽顺铣侧毛刺多于逆铣侧,并随着铣削距离的增加而增多;微槽槽底粗糙度以线性增长趋势不断上升。

关键词：折叠波导慢波结构线电极电火花磨削 D形微铣刀表面质量毛刺形成粗糙度

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0.22THz折叠波导行波管高效率模拟研究

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微波学报 2019年第S1期 13-16页

作者：张晓汉何俊刘青伦曹林林黄明光中国科学院电子学研究所空间行波管研究发展中心中国科学院大学电子电气与通信工程学院

本文以高输出功率和高效率为目标，采用类似于在螺旋线中应用的动态渐变技术，设计并优化了一种两段多跳变周期折叠波导互作用结构。通过不断优化改进模拟结果显示：在电子注电压为17.7kV，电子注电流为0.07A时，在中心频点0.22THz处输... 详细信息

本文以高输出功率和高效率为目标，采用类似于在螺旋线中应用的动态渐变技术，设计并优化了一种两段多跳变周期折叠波导互作用结构。通过不断优化改进模拟结果显示：在电子注电压为17.7kV，电子注电流为0.07A时，在中心频点0.22THz处输出功率高于135W，电子效率大于10%。

关键词：太赫兹波段折叠波导慢波结构高功率高效率变周期

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