340GHz菱形曲折波导慢波结构的研究
投稿时间:2020-09-07  修订日期:2020-09-29  点此下载全文
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郭靖宇 电子科技大学 电子科学与工程学院 inory03280@163.com 
师凝洁 电子科技大学 电子科学与工程学院  
王禾欣 电子科技大学 电子科学与工程学院  
董洋 电子科技大学 电子科学与工程学院  
王战亮 电子科技大学 电子科学与工程学院  
路志刚 电子科技大学 电子科学与工程学院  
段兆云 电子科技大学 电子科学与工程学院  
巩华荣 电子科技大学 电子科学与工程学院  
宫玉彬 电子科技大学 电子科学与工程学院  
王少萌 电子科技大学 电子科学与工程学院 wangsm@uestc.edu.cn 
基金项目:国家自然科学基金项目(Grant No.61921002, Grant No.61531010)
中文摘要:本文提出并研究了一种菱形曲折波导慢波结构。与传统的矩形曲折波导慢波结构相比,菱形曲折波导慢波结构在相同频带下拥有更大的尺寸,在相同尺寸下拥有更宽的带宽。同时提出了适用于这种慢波结构的输入-输出过渡结构和衰减器。在此基础上,设计了一种用于行波管的340GHz菱形曲折波导慢波结构,并采用相速负跳变技术提高了其增益。模拟仿真结果表明,在加载电压为15.3kV,电流为35mA的圆形电子注的情况下,行波管在343GHz的输出功率和增益分别达到8w和33dB,其3-dB带宽范围为330GHz-348GHz。
中文关键词:菱形曲折波导  慢波结构  相速负跳变  3-dB带宽
 
Investigation on 340 GHz Folded Diamond Shaped Waveguide Slow-Wave Structure
Abstract:A folded diamond shaped waveguide slow wave structure (SWS) is proposed and investigated in this paper. Compare to conventional folded rectangular waveguide SWS, the folded diamond shaped waveguide SWS is with larger dimensions with the same frequency band, and the bandwidth is broader with the same dimension. The input-output waveguide transition structure and attenuator appropriate for this kind of SWS are put forward. Based on the proposed folded diamond shaped waveguide (FDSWG) SWS, we designed the whole SWS for a 340 GHz traveling wave tube (TWT), in which the negative phase-velocity tapering technique is adopted to improve the gain. The particle-in-cell results show that its output power and gain at 343 GHz can reach 8 w and 33 dB, respectively. Its 3-dB bandwidth is from 330 GHz to 348 GHz, with a circular electron beam of 15.3 kV and 35 mA.
keywords:folded diamond shaped waveguide  slow wave structure  negative phase-velocity tapering  3-dB bandwidth.
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