中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川绵阳621999
介绍了用于太赫兹分子钟的精细低损耗密闭结构太赫兹腔体的设计方法及解决思路， 利用CST 对太赫兹腔体开展了物理仿真设计及结构设计， 通过仿真优化设计出230 GHz±10 GHz 范围内，反射系数S 1 1 小于-10 dB 的小型化太赫兹腔体结构。利用现有的加工技术完成了太赫兹腔体的加工与制备，并开展了冷测工作，实现带内反射小于-10 dB，传输损耗低于-5 dB，为后续的太赫兹分子钟的研制奠定了基础。
太赫兹 分子钟 腔体 测试 terahertz molecular clock cavity test 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(2): 166
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621999
2 研究生院，北京100088
效率是行波管(TWT)的重要技术指标，为提高某一0.22 THz折叠波导行波管的效率，需设计多级降压收集极。对注波互作用后的电子注信息进行分析，估算收集极效率最高时的电压设置。利用电磁仿真软件对三级降压收集极电极结构和电压设置进行仿真优化，得到效率大于87.5%，回流电流小于0.328 9 mA的轴对称三级降压收集极；在第二电极入口采用斜口结构进行仿真优化，得到回流电流小于0.075 mA的非轴对称三级降压收集极。结果表明，采用斜口结构可以有效降低0.22 THz行波管多级降压收集极的回流电流。
行波管 非轴对称收集极 收集极效率 回流电流 Traveling Wave Tube(TWT) asymmetric collector collector efficiency back streaming current 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(5): 766
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999
随着太赫兹通信技术的发展, 对于0.14 THz折叠波导行波管(FWTWT)的研究需求向着更高的功率和更宽的带宽发展。对双注行波管中的双路折叠波导慢波电路进行分析, 得到不同参数下的高频特性变化规律。并对双路折叠波导慢波电路的功率分配和功率合成效率进行分析计算, 得到功率合成效率96.3%。最后对双路慢波电路、功率分配/合成器和集中衰减器进行建模, 并对注波互作用进行计算。在高压15 kV和单注电子的发射电流为40 mA条件下, 得到0.14 THz频率下的合成输出功率为56 W, 增益为31.4 dB, 3 dB带宽为7 GHz。
双注行波管 双路折叠波导慢波电路 功率分配/合成器 注波互作用计算 two-beam traveling wave tubes two circuits folded waveguide slow wave structure the power divider and the power combiner interaction calculation 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(1): 10
中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621999
在太赫兹频段，损耗对折叠波导慢波结构的特性有显著影响。提出一种计算折叠波导慢波结构损耗的理论模型，推导出弯曲波导的衰减系数。分别使用理论模型和商业仿真软件计算了0.67 THz折叠波导慢波结构的损耗，二者的计算结果吻合较好，表明理论模型有较高的精确度。最后，使用理论模型分析了0.67 THz折叠波导慢波结构的结构参数变化对损耗特性的影响。
太赫兹 折叠波导 损耗 terahertz folded waveguide loss 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(6): 938
中国工程物理研究院应用电子学研究所自由电子激光与太赫兹技术部, 四川 绵阳 621999
输入输出窗是行波管 (TWT)的重要部件, 其性能将直接影响行波管的整体性能指标, 宽带窗的设计一直是其重要发展方向。对 140 GHz行波管的窗结构进行设计, 焊接出样窗部件, 并进行测试。测试结果表明, 宽带窗结构在 130~150 GHz范围内, 反射系数 S11小于-13.6 dB, 传输系数 S21小于-0.8 dB, 验证了宽带窗设计的可行性。
宽带窗结构 行波管 太赫兹 broadband window Traveling Wave Tube terahertz 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(2): 187
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999
在研究0.14 THz折叠波导行波管中, 提出一种三段相速跳变的设计, 使得电子能够在输出段与行波场发生速度再同步, 从而提高了电子工作效率。根据色散公式, 找到一种影响相速变化的结构因素。通过优化设计进行大信号程序计算, 在电压14.95 kV、工作电流30 mA时, 与未采用相速变化的结构相比, 140 GHz时功率提高了0.84 W, 效率提高了9.13%; 在142 GHz时功率提高了0.88 W, 效率提高了10.4%; -1 dB带宽由原来的5 GHz提高到7 GHz, 扩展了行波管的带宽, 提高了电子与波的互作用效率。
0.14 THz折叠波导行波管 三段相速跳变 速度再同步 色散分析 大信号程序计算 0.14 THz folded waveguide Traveling Wave Tubes three sections phase velocity taper velocity synchronization dispersion analysis large signal program calculation 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(4): 543
中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621999
介绍了一种D 波段连续波行波管放大器。该行波管采用了高压缩比皮尔斯会聚电子枪、折叠波导慢波结构(FWSWS)、蓝宝石输能盒形窗、周期永磁聚焦系统、集中衰减器以及一级降压收集极，经过装配、焊接、排气、磁场调试等过程，得到了D 波段连续波放大器样管，并进行了流通率的调试和信号放大的测试。实验测试结果为：电子电压15.4 kV，电子流通率97%时，连续波输出功率7.3 W，中心频率140.2 GHz，增益24.6 dB，3 dB 带宽3 GHz。该放大器连续运行稳定，满足工程化要求。
D 波段 连续波行波管 折叠波导慢波结构 蓝宝石输能盒形窗 集中衰减器 D band Continuous-Wave Traveling Wave Tube Folded Waveguide Slow Wave Structure sapphire transmission energy window concentrated attenuator 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(2): 171
中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川绵阳 621999
0.14 THz 折叠波导行波管是一种宽频带高增益器件，容易产生自激振荡，破坏管子的正常工作。在管内加入衰减器是抑制其振荡的核心技术。本文考虑了衰减材料的配比选择，以及结构形状的匹配，运用三维模拟软件对衰减器的吸收和反射特性进行计算，优化并研制出适合0.14 THz 行波管使用的衰减器。进行冷测后，其匹配和吸收特性都满足衰减器需求，为制作0.14 THz行波管放大器奠定了基础。
0.14 THz 折叠波导行波管 自激振荡 衰减器 冷测 0.14 THz Folded Waveguide Traveling Wave Tubes self-oscillation attenuator cold test 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(4): 533
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
为了获得0.22 THz宽带折叠波导行波管，对行波管的慢波结构和输入输出窗结构进行了宽带设计。通过理论分析和电磁仿真计算出合适的参数，使慢波结构在0.22 THz工作点附近的色散曲线平坦，耦合阻抗变化小，模拟计算得到的慢波结构3 dB带宽大于16 GHz；通过对盒型窗结构及匹配段的优化计算，得到的输入输出结构在大于30 GHz范围内S11参数小于-25 dB。根据该设计进行了两轮制管和实验研究，得到了一支3 dB瞬时带宽约8.8 GHz，另一支3 dB瞬时带宽大于12 GHz的0.22 THz折叠波导行波管，中心频率的峰值功率大于400 mW。
太赫兹 折叠波导 盒型窗 行波管 带宽 THz folded-waveguide RF window travelling wave tube bandwidth 强激光与粒子束
2015, 27(11): 113102
中国工程物理研究院 应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900
设计了一套0.22 THz折叠波导行波管电子光学系统，详细介绍了电子枪和周期永磁聚焦系统的设计过程，在电子枪电子束束腰与磁系统不匹配情况下，对磁场过渡区进行了优化设计，以此为基础利用磁场仿真软件对磁场进行模拟和优化，并把磁场位形代入电磁仿真软件进行电子束传输仿真，优化后的电子光学系统发射束流10 mA，阴极电压15 kV，束流通过率96%。通过实验验证，流通管束流通过率93%，高频样管束流通过率94%，与设计相符。高频样管实现连续波运行，功率大于0.4 W，3 dB带宽大于12 GHz。
折叠波导行波管 电子光学系统 束流通过率 永磁聚焦系统 folded waveguide travelling wave tube electron optical system transmission rate permanent magnetic focusing system 强激光与粒子束
2015, 27(9): 093101
