Хвала вам што сте посетили Nature.com. Верзија прегледача коју користите има ограничену подршку за CSS. За најбоље искуство, препоручујемо вам да користите ажурирани прегледач (или да искључите режим компатибилности у Internet Explorer-у). У међувремену, како бисмо осигурали континуирану подршку, приказиваћемо сајт без стилова и JavaScript-а.
У овом раду је пројектована и верификована 220GHz широкопојасна цев за путујући талас са испреплетаним двоструким лопатицама и великом снагом. Прво, предложена је планарна двоструко распоређена структура спорог таласа са двоструким лопатицама. Коришћењем двоструког режима рада, перформансе преноса и пропусни опсег су скоро двоструко већи него код једномодног. Друго, да би се испунили захтеви високе излазне снаге и побољшала стабилност цеви за путујући талас, пројектован је двоструки електронски оптички систем у облику оловке, погонски напон је 20~21 kV, а струја је 2 × 80 mA. Циљеви пројектовања. Коришћењем маске и контролне електроде у двоструком зрачном топу, два оловна снопа могу се фокусирати дуж својих центара са односом компресије од 7, фокусна даљина је око 0,18 мм, а стабилност је добра. Уједначен систем магнетног фокусирања је такође оптимизован. Стабилна преносна даљина планарног двоструког електронског снопа може достићи 45 мм, а фокусно магнетно поље је 0,6 Т, што је довољно да покрије цео високофреквентни систем (HFS). Затим, да би се верификовало... Употребљивост електронско-оптичког система и перформансе структуре спорих таласа, симулације честичних ћелија (PIC) су такође извршене на целом HFS-у. Резултати показују да систем интеракције снопа може да постигне вршну излазну снагу од скоро 310 W на 220 GHz, оптимизовани напон снопа је 20,6 kV, струја снопа је 2 × 80 mA, појачање је 38 dB, а пропусни опсег од 3 dB прелази 35 dB на око 70 GHz. Коначно, извршена је високопрецизна израда микроструктуре како би се верификовале перформансе HFS-а, а резултати показују да су карактеристике пропусног опсега и преноса у доброј сагласности са резултатима симулације. Стога се очекује да ће шема предложена у овом раду развити изворе зрачења велике снаге, ултраширокопојасног терахерцног опсега са потенцијалом за будуће примене.
Као традиционални вакуумски електронски уређај, цев са путујућим таласом (TWT) игра незаменљиву улогу у многим применама као што су радар високе резолуције, сателитски комуникациони системи и истраживање свемира1,2,3. Међутим, како радна фреквенција улази у терахерцни опсег, традиционална TWT са спрегнутим шупљинама и спирална TWT нису биле у стању да задовоље потребе људи због релативно ниске излазне снаге, уског пропусног опсега и тешких производних процеса. Стога је питање како свеобухватно побољшати перформансе THz опсега постало веома забрињавајуће за многе научноистраживачке институције. Последњих година, нове структуре спорих таласа (SWS), као што су степенасте структуре са двоструким лопатицама (SDV) и структуре са преклопљеним таласоводом (FW), добиле су велику пажњу због својих природних планарних структура, посебно нове SDV-SWS са обећавајућим потенцијалом. Ову структуру је предложио UC-Davis 2008. године4. Планарна структура се може лако произвести микро-нано техникама обраде као што су рачунарска нумеричка контрола (CNC) и UV-LIGA, а структура кућишта од целог метала може да обезбеди већи топлотни капацитет са већа излазна снага и појачање, а структура слична таласоводу такође може да обезбеди шири радни пропусни опсег. Тренутно је Универзитет Калифорније у Дејвису први пут 2017. године демонстрирао да SDV-TWT може да генерише излазе велике снаге преко 100 W и сигнале пропусног опсега скоро 14 GHz у G-опсегу5. Међутим, ови резултати и даље имају празнине које не могу да задовоље сродне захтеве велике снаге и широког пропусног опсега у терахерцном опсегу. За UC-Davis-ов SDV-TWT G-опсега, коришћени су плочасти електронски снопови. Иако ова шема може значајно побољшати капацитет преноса струје снопа, тешко је одржати велику преносну даљину због нестабилности електронског оптичког система (EOS) плочастог снопа, а постоји и тунел снопа у преоптерећеном режиму, што такође може проузроковати саморегулацију снопа. – Побуђивање и осциловање 6,7. Да би се испунили захтеви високе излазне снаге, широког пропусног опсега и добре стабилности THz TWT, у овом раду је предложен двозрачни SDV-SWS са двоструким режимом рада. То јест, да би се повећао оперативни пропусни опсег, у овој структури је предложен и уведен двоструки режим рада. Такође, да би се повећала излазна снага, користи се и планарна расподела двоструких оловних снопова. Једнозрачни радио-уређаји су релативно мали због ограничења вертикалне величине. Ако је густина струје превисока, струја снопа мора се смањити, што резултира релативно ниском излазном снагом. Да би се побољшала струја снопа, појавио се планарно дистрибуирани вишезрачни EOS, који користи бочну величину SWS-а. Због независног тунеловања снопа, планарно дистрибуирани вишезрачни може постићи високу излазну снагу одржавањем високе укупне струје снопа и мале струје по снопу, што може избећи превелико тунеловање снопа у поређењу са уређајима са плочастим снопом. Стога је корисно одржавати стабилност цеви путујућег таласа. На основу претходних радова8,9, овај рад предлаже Двоструки EOS оловни сноп са униформним магнетним пољем фокусирајући G-појас, може значајно побољшати стабилну даљину преноса снопа и додатно повећати површину интеракције снопа, чиме се значајно побољшава излазна снага.
Структура овог рада је следећа. Прво, описан је дизајн SWS ћелије са параметрима, анализом карактеристика дисперзије и резултатима симулације високих фреквенција. Затим, према структури јединичне ћелије, у овом раду су пројектовани EOS са двоструким оловним снопом и систем интеракције снопа. Такође су представљени резултати симулације интраћелијских честица како би се потврдила употребљивост EOS-а и перформансе SDV-TWT. Поред тога, рад укратко приказује резултате израде и хладних испитивања како би се потврдила исправност целог HFS-а. На крају је направљен резиме.
Као једна од најважнијих компоненти TWT-а, дисперзивна својства структуре спорог таласа указују на то да ли брзина електрона одговара фазној брзини SWS-а, и стога има велики утицај на интеракцију снопа и таласа. Да би се побољшале перформансе целог TWT-а, дизајнирана је побољшана интеракциона структура. Структура јединичне ћелије је приказана на слици 1. Узимајући у обзир нестабилност плочастог снопа и ограничење снаге једноструког снопа оловка, структура усваја двоструки сноп оловка како би се додатно побољшала излазна снага и стабилност рада. У међувремену, како би се повећао радни опсег, предложен је двоструки режим рада SWS-а. Због симетрије SDV структуре, решење једначине дисперзије електромагнетног поља може се поделити на парне и непарне режиме. Истовремено, основни непарни режим нискофреквентног опсега и основни паран режим високофреквентног опсега се користе за реализацију широкопојасне синхронизације интеракције снопа, чиме се додатно побољшава радни опсег.
Према захтевима за напајање, цела цев је пројектована са напоном погона од 20 kV и струјом двоструког снопа од 2 × 80 mA. Да би се напон што је могуће више ускладио са радним опсегом SDV-SWS-а, потребно је да израчунамо дужину периода p. Однос између напона снопа и периода је приказан у једначини (1)10:
Постављањем фазног померања на 2,5π на централној фреквенцији од 220 GHz, период p се може израчунати на 0,46 mm. Слика 2a приказује дисперзиона својства јединичне ћелије SWS-а. Линија снопа од 20 kV се веома добро поклапа са бимодалном кривом. Подударни фреквентни опсези могу достићи око 70 GHz у опсезима од 210–265,3 GHz (непарни мод) и 265,4–280 GHz (парни мод). Слика 2b приказује просечну импедансу спрезања, која је већа од 0,6 Ω од 210 до 290 GHz, што указује да се јаке интеракције могу јавити у оперативном пропусном опсегу.
(а) Дисперзионе карактеристике двомодног SDV-SWS са електронском линијом снопа од 20 kV. (б) Интеракциона импеданса кола спорог таласа SDV.
Међутим, важно је напоменути да постоји енергетски јаз између парних и непарних модова, и обично овај енергетски јаз називамо зауставним опсегом, као што је приказано на слици 2а. Ако се ТВТ користи близу овог фреквентног опсега, може доћи до јаке спреге снопа, што ће довести до нежељених осцилација. У практичним применама, генерално избегавамо употребу ТВТ близу зауставног опсега. Међутим, може се видети да је енергетски јаз ове структуре спорих таласа само 0,1 GHz. Тешко је утврдити да ли овај мали енергетски јаз изазива осцилације. Стога ће се стабилност рада око зауставног опсега испитати у следећем одељку симулације PIC-а како би се анализирало да ли се могу појавити нежељене осцилације.
Модел целог HFS-а је приказан на слици 3. Састоји се од две фазе SDV-SWS, повезане Браговим рефлекторима. Функција рефлектора је да прекине пренос сигнала између две фазе, сузбије осцилације и рефлексију нерадних модова као што су модови вишег реда генерисани између горње и доње лопатице, чиме се значајно побољшава стабилност целе цеви. За повезивање са спољашњим окружењем, линеарни конусни спојник се такође користи за повезивање SWS-а са WR-4 стандардним таласоводом. Коефицијент преноса двослојне структуре мери се помоћу решавача временског домена у 3D симулационом софтверу. Узимајући у обзир стварни ефекат терахерцног опсега на материјал, материјал вакуумског омотача је почетно подешен на бакар, а проводљивост је смањена на 2,25×107 S/m12.
Слика 4 приказује резултате преноса за HFS са и без линеарних конусних спрежника. Резултати показују да спрежник има мали утицај на перформансе преноса целог HFS-а. Губитак повратка (S11 < −10 dB) и губитак уметања (S21 > −5 dB) целог система у широкопојасном опсегу од 207~280 GHz показују да HFS има добре карактеристике преноса.
Као извор напајања вакуумских електронских уређаја, електронски топ директно одређује да ли уређај може да генерише довољно излазне снаге. У комбинацији са анализом HFS-а у Одељку II, потребно је пројектовати двозрачни EOS да обезбеди довољну снагу. У овом делу, на основу претходног рада у W-опсегу8,9, пројектован је двоструки електронски топ са оловком користећи планарни део маске и контролне електроде. Прво, према захтевима дизајна SWS-а у Одељку. Као што је приказано на Слици... 2, погонски напон Ua електронских снопова је почетно подешен на 20 kV, струје I оба електронска снопа су 80 mA, а пречник снопа dw електронских снопова је 0,13 mm. Истовремено, да би се осигурало да се може постићи густина струје електронског снопа и катоде, степен компресије електронског снопа је подешен на 7, тако да је густина струје електронског снопа 603 A/cm2, а густина струје катоде 86 A/cm2, што се може постићи употребом нових материјала за катоду. Према теорији дизајна 14, 15, 16, 17, типичан Пирсов електронски топ може се јединствено идентификовати.
Слика 5 приказује хоризонтални и вертикални шематски дијаграм топа, респективно. Може се видети да је профил електронског топа у x-правцу готово идентичан профилу типичног електронског топа у облику листа, док су у y-правцу два електронска снопа делимично раздвојена маском. Положаји два катода су на x = –0,155 mm, y = 0 mm и x = 0,155 mm, y = 0 mm, респективно. Према захтевима дизајна за степен компресије и величину убризгавања електрона, димензије две површине катоде су одређене на 0,91 mm × 0,13 mm.
Да би се фокусирано електрично поље које прима сваки електронски сноп у x-правцу учинило симетричним око сопственог центра, у овом раду се на електронски топ примењује контролна електрода. Постављањем напона фокусирајуће електроде и контролне електроде на −20 kV, а напона аноде на 0 V, можемо добити расподелу путање двоструког снопа, као што је приказано на слици 6. Може се видети да емитовани електрони имају добру компресибилност у y-правцу, а сваки електронски сноп конвергира ка x-правцу дуж свог центра симетрије, што указује да контролна електрода уравнотежује неједнако електрично поље које генерише фокусирајућа електрода.
Слика 7 приказује амбалажу снопа у x и y правцима. Резултати показују да је пројекциона удаљеност електронског снопа у x-правцу различита од оне у y-правцу. Даљина бацање у x правцу је око 4 mm, а удаљеност бацање у y правцу је близу 7 mm. Стога, стварна удаљеност бацање треба да буде између 4 и 7 mm. Слика 8 приказује попречни пресек електронског снопа на 4,6 mm од површине катоде. Можемо видети да је облик попречног пресека најближи стандардном кружном електронском снопу. Растојање између два електронска снопа је близу пројектованих 0,31 mm, а полупречник је око 0,13 mm, што задовољава захтеве пројектовања. Слика 9 приказује резултате симулације струје снопа. Може се видети да су две струје снопа 76mA, што је у доброј сагласности са пројектованих 80mA.
Узимајући у обзир флуктуацију напона погона у практичним применама, неопходно је проучити осетљивост овог модела на напон. У опсегу напона од 19,8 ~ 20,6 kV, добијају се амбалаже струје и струје снопа, као што је приказано на слици 1 и слици 1.10 и 11. Из резултата се може видети да промена напона погона нема утицаја на амбалажу електронског снопа, а струја електронског снопа се мења само од 0,74 до 0,78 A. Стога се може сматрати да електронски топ пројектован у овом раду има добру осетљивост на напон.
Утицај флуктуација напона погона на анвелопе снопа у x и y правцу.
Уједначено магнетно поље фокусирања је уобичајени систем фокусирања са перманентним магнетом. Због уједначене расподеле магнетног поља кроз канал снопа, веома је погодно за осносиметричне електронске снопове. У овом одељку је предложен уједначен систем магнетног фокусирања за одржавање преноса двоструких оловних снопова на велике удаљености. Анализом генерисаног магнетног поља и омотача снопа, предложена је шема пројектовања система фокусирања и проучава се проблем осетљивости. Према теорији стабилног преноса једног оловног снопа18,19, вредност Брилуеновог магнетног поља може се израчунати једначином (2). У овом раду такође користимо ову еквиваленцију за процену магнетног поља бочно распоређеног двоструког оловног снопа. У комбинацији са електронским топом пројектованим у овом раду, израчуната вредност магнетног поља је око 4000 Gs. Према реф. 20, у практичним пројектима се обично бира 1,5-2 пута већа од израчунате вредности.
Слика 12 приказује структуру система фокусирања магнетног поља са униформним магнетним пољем. Плави део је перманентни магнет намагнетисан у аксијалном правцу. Избор материјала је NdFeB или FeCoNi. Реманенција Br подешена у симулационом моделу је 1,3 Т, а пермеабилност је 1,05. Да би се осигурао стабилан пренос снопа у целом колу, дужина магнета је почетно подешена на 70 мм. Поред тога, величина магнета у x правцу одређује да ли је попречно магнетно поље у каналу снопа униформно, што захтева да величина у x правцу не може бити премала. Истовремено, узимајући у обзир цену и тежину целе цеви, величина магнета не би требало да буде превелика. Стога су магнети почетно подешени на 150 мм × 150 мм × 70 мм. У међувремену, да би се осигурало да се цело коло спорих таласа може поставити у систем за фокусирање, растојање између магнета је подешено на 20 мм.
Године 2015, Пурна Чандра Панда21 је предложио полни део са новим степенастим отвором у униформном магнетном систему фокусирања, што може додатно смањити величину цурења флукса на катоду и попречно магнетно поље генерисано на отвору пола. У овом раду додајемо степенасту структуру полу система за фокусирање. Дебљина пола је почетно подешена на 1,5 мм, висина и ширина три степена су 0,5 мм, а растојање између отвора пола је 2 мм, као што је приказано на слици 13.
Слика 14а приказује расподелу аксијалног магнетног поља дуж средишњих линија два електронска снопа. Може се видети да су силе магнетног поља дуж два електронска снопа једнаке. Вредност магнетног поља је око 6000 Gs, што је 1,5 пута више од теоријског Брилуеновог поља, што повећава перформансе преноса и фокусирања. Истовремено, магнетно поље на катоди је скоро 0, што указује да полни део има добар ефекат на спречавање цурења магнетног флукса. Слика 14б приказује расподелу попречног магнетног поља By у z правцу на горњој ивици два електронска снопа. Може се видети да је попречно магнетно поље мање од 200 Gs само на отвору пола, док је у колу спорих таласа попречно магнетно поље скоро нула, што доказује да је утицај попречног магнетног поља на електронски сноп занемарљив. Да би се спречило магнетно засићење пола, потребно је проучити јачину магнетног поља унутар пола. Слика 14ц приказује апсолутну вредност расподеле магнетног поља унутар пола. Може се видети да је апсолутна вредност јачине магнетног поља мање од 1,2 Т, што указује да се магнетно засићење пола неће догодити.
Расподела јачине магнетног поља за Br = 1,3 T.(а) Аксијална расподела поља.(б) Бочна расподела поља By у z правцу.(ц) Апсолутна вредност расподеле поља унутар пола.
На основу CST PS модула, аксијални релативни положај двозрачног топа и система за фокусирање је оптимизован. Према реф. 9 и симулацијама, оптимална локација је тамо где се анодни део преклапа са полним делом даље од магнета. Међутим, утврђено је да ако је реманенција подешена на 1,3 Т, трансмитанца електронског снопа не може достићи 99%. Повећањем реманенције на 1,4 Т, фокусирајуће магнетно поље ће се повећати на 6500 Gs. Трајекторије снопа на xoz и yoz равнима су приказане на слици 15. Може се видети да сноп има добар пренос, мале флуктуације и преносну даљину већу од 45 мм.
Трајекторије двоструких оловкастих снопова под хомогеним магнетним системом са Br = 1,4 T. (а) xoz раван. (б) yoz летелица.
Слика 16 приказује попречни пресек снопа на различитим положајима даље од катоде. Може се видети да је облик пресека снопа у систему за фокусирање добро одржаван и да се пречник пресека не мења много. Слика 17 приказује облоге снопа у x и y правцима, респективно. Може се видети да је флуктуација снопа у оба смера веома мала. Слика 18 приказује резултате симулације струје снопа. Резултати показују да је струја око 2 × 80 mA, што је у складу са израчунатом вредношћу у дизајну електронског топа.
Попречни пресек електронског снопа (са системом за фокусирање) на различитим положајима даље од катоде.
Узимајући у обзир низ проблема као што су грешке при склапању, флуктуације напона и промене јачине магнетног поља у практичним применама обраде, неопходно је анализирати осетљивост система за фокусирање. Пошто постоји размак између анодног дела и пола у стварној обради, овај размак треба подесити у симулацији. Вредност размака је подешена на 0,2 мм, а слика 19а приказује омотач снопа и струју снопа у y правцу. Овај резултат показује да промена омотача снопа није значајна и да се струја снопа готово не мења. Стога је систем неосетљив на грешке при склапању. За флуктуацију напона погона, опсег грешке је подешен на ±0,5 kV. Слика 19б приказује резултате поређења. Може се видети да промена напона има мали утицај на омотач снопа. Опсег грешке је подешен од -0,02 до +0,03 Т за промене јачине магнетног поља. Резултати поређења су приказани на слици 20. Може се видети да се омотач снопа готово не мења, што значи да је цео EOS неосетљив на промене јачине магнетног поља.
Резултати амбалаже снопа и струје под униформним системом магнетног фокусирања. (а) Толеранција монтаже је 0,2 мм. (б) Флуктуација напона погона је ±0,5 kV.
Амотајна облога снопа под униформним системом магнетног фокусирања са аксијалним флуктуацијама јачине магнетног поља у распону од 0,63 до 0,68 Т.
Да би се осигурало да систем фокусирања дизајниран у овом раду може да се подудара са HFS-ом, неопходно је комбиновати систем фокусирања и HFS за истраживање. Слика 21 приказује поређење амбалаже снопа са и без оптерећеног HFS-а. Резултати показују да се амбалажа снопа не мења много када је цео HFS оптерећен. Стога је систем фокусирања погодан за HFS са путујућим таласом горе наведеног дизајна.
Да би се проверила исправност EOS предложеног у Одељку III и испитали перформансе 220 GHz SDV-TWT, извршена је 3D-PIC симулација интеракције снопа и таласа. Због ограничења софтвера за симулацију, нисмо били у могућности да додамо цео EOS у HFS. Стога је електронски топ замењен еквивалентном емитујућом површином пречника 0,13 mm и растојањем између две површине од 0,31 mm, истим параметрима као и електронски топ пројектован горе. Због неосетљивости и добре стабилности EOS-а, погонски напон се може правилно оптимизовати како би се постигла најбоља излазна снага у PIC симулацији. Резултати симулације показују да се засићена излазна снага и појачање могу добити при погонском напону од 20,6 kV, струји снопа од 2 × 80 mA (603 A/cm2) и улазној снази од 0,05 W.
Да би се добио најбољи излазни сигнал, потребно је оптимизовати и број циклуса. Најбоља излазна снага се добија када је број две фазе 42 + 48 циклуса, као што је приказано на слици 22а. Улазни сигнал од 0,05 W се појачава на 314 W са појачањем од 38 dB. Спектар излазне снаге добијен брзом Фуријеовом трансформацијом (FFT) је чист, са врхунцем на 220 GHz. Слика 22б приказује расподелу аксијалног положаја енергије електрона у SWS-у, при чему већина електрона губи енергију. Овај резултат указује да SDV-SWS може да конвертује кинетичку енергију електрона у РФ сигнале, чиме се остварује појачавање сигнала.
Излазни сигнал SDV-SWS на 220 GHz. (а) Излазна снага са укљученим спектром. (б) Расподела енергије електрона са електронским снопом на крају SWS уметка.
Слика 23 приказује пропусни опсег излазне снаге и појачање двомодног двозрачног SDV-TWT. Излазне перформансе могу се додатно побољшати померањем фреквенција од 200 до 275 GHz и оптимизацијом напона погона. Овај резултат показује да пропусни опсег од 3 dB може покрити од 205 до 275 GHz, што значи да рад у двомоду може значајно проширити оперативни пропусни опсег.
Међутим, према слици 2а, знамо да постоји зона заустављања између парних и непарних модова, што може довести до нежељених осцилација. Стога је потребно проучити стабилност рада око зона заустављања. Слике 24а-ц су резултати симулације од 20 нс на 265,3 GHz, 265,35 GHz и 265,4 GHz, респективно. Може се видети да иако резултати симулације имају неке флуктуације, излазна снага је релативно стабилна. Спектар је такође приказан на слици 24, респективно, спектар је чист. Ови резултати указују да нема самоосцилације у близини зоне заустављања.
Израда и мерење су неопходни да би се проверила исправност целог HFS-а. У овом делу, HFS је направљен коришћењем технологије рачунарске нумеричке контроле (CNC) са пречником алата од 0,1 мм и тачношћу обраде од 10 μм. Материјал за високофреквентну структуру је обезбеђен од бакра високе проводљивости без кисеоника (OFHC). Слика 25а приказује израђену структуру. Читава структура има дужину од 66,00 мм, ширину од 20,00 мм и висину од 8,66 мм. Осам рупа за игле је распоређено по структури. Слика 25б приказује структуру добијену скенирајућом електронском микроскопијом (SEM). Лопатице ове структуре су равномерно произведене и имају добру храпавост површине. Након прецизног мерења, укупна грешка обраде је мања од 5%, а храпавост површине је око 0,4 μм. Обрађена структура испуњава захтеве дизајна и прецизности.
Слика 26 приказује поређење између стварних резултата испитивања и симулација перформанси преноса. Порт 1 и Порт 2 на слици 26а одговарају улазним и излазним портовима HFS-а, респективно, и еквивалентни су Порту 1 и Порту 4 на слици 3. Стварни резултати мерења S11 су нешто бољи од резултата симулације. Истовремено, измерени резултати S21 су нешто лошији. Разлог може бити тај што је проводљивост материјала подешена у симулацији превисока, а храпавост површине након стварне обраде лоша. Генерално, измерени резултати су у доброј сагласности са резултатима симулације, а пропусни опсег преноса испуњава захтев од 70 GHz, што потврђује изводљивост и исправност предложеног двомодног SDV-TWT. Стога, у комбинацији са стварним процесом израде и резултатима испитивања, ултраширокопојасни двозрачни SDV-TWT дизајн предложен у овом раду може се користити за каснију израду и примене.
У овом раду је представљен детаљан дизајн планарне дистрибутивне двозрачне SDV-TWT транзистора од 220 GHz. Комбинација двомодног рада и двозрачне побуде додатно повећава оперативни пропусни опсег и излазну снагу. Такође су спроведени израда и хладни тест како би се проверила исправност целог HFS-а. Стварни резултати мерења су у доброј сагласности са резултатима симулације. За пројектовани двозрачни EOS, маска и контролне електроде су коришћене заједно за производњу двоструког снопа. Под пројектованим униформним фокусирајућим магнетним пољем, електронски сноп се може стабилно преносити на велике удаљености са добрим обликом. У будућности ће се спровести производња и тестирање EOS-а, а биће спроведен и термички тест целог TWT-а. Ова шема пројектовања SDV-TWT транзистора предложена у овом раду у потпуности комбинује тренутну зрелу технологију обраде равни и показује велики потенцијал у индикаторима перформанси, обради и монтажи. Стога, овај рад верује да ће планарна структура највероватније постати тренд развоја вакуумских електронских уређаја у терахерцном опсегу.
Већина сирових података и аналитичких модела у овој студији укључена је у овај рад. Додатне релевантне информације могу се добити од одговарајућег аутора на разуман захтев.
Гамзина, Д. и др. Наноразмерна CNC обрада субтерахерцне вакуумске електронике. IEEE Trans. електронски уређаји. 63, 4067–4073 (2016).
Малекабади, А. и Паолони, Ц. UV-LIGA микрофабрикација субтерахерцних таласовода коришћењем вишеслојног SU-8 фоторезиста. J. Micromechanics.Microelectronics.26, 095010. https://doi.org/10.1088/0960-1317/26/9/095010 (2016).
Дилон, СС и др., План развоја ТХз технологије 2017. J. Physics.D to apply.physics.50, 043001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/50/4/043001 (2017).
Шин, ЈМ, Барнет, ЛР и Луман, НЦ Снажно ограничење простирања плазмонских таласа путем ултраширокопојасних степенастих двоструко-решеткастих таласовода.application.physics.Wright.93, 221504. https://doi.org/10.1063/1.3041646 (2008).
Бејг, А. и др. Перформансе нано ЦНЦ машински обрађеног цевног појачавача са путујућим таласом од 220 GHz. IEEE Trans. електронски уређаји. 64, 590–592 (2017).
Хан, Ј. и Руан, Ц.Ј. Истраживање диокотронске нестабилности бесконачно широких електронских снопова коришћењем макроскопске теорије модела хладног флуида. Chin Phys B. 20, 104101. https://doi.org/10.1088/1674-1056/20/10/104101 (2011).
Галдетски, АВ о могућности повећања пропусног опсега планарним распоредом снопа у вишеснопном клистрону. У 12. IEEE међународној конференцији о вакуумској електроници, Бангалор, Индија, 5747003, 317–318 https://doi.org/10.1109/IVEC.2011.5747003 (2011).
Нгујен, ЦЈ и др. Пројектовање електронских топова са три снопа и уском расподелом равни раздвајања снопа у W-опсегу са степенастом двоструком лопатицом за путујући талас [J]. Science.Rep. 11, 940. https://doi.org/10.1038/s41598-020-80276-3 (2021).
Ванг, ПП, Су, ЈЈ, Жанг, З., Ванг, ВБ и Руан, ЦЈ Планарни дистрибуирани електронски оптички систем са три снопа и уским раздвајањем снопа за W-опсег фундаменталног мода TWT. IEEE Trans.electronic devices.68, 5215–5219 (2021).
Жан, М. Истраживање испреплетене двоструке лопатице цеви за путујући талас са милиметарским таласним плочама 20-22 (докторат, Универзитет Беиханг, 2018).
Руан, ЦЈ, Жанг, ХФ, Тао, Ј. и Хе, Ј. Студија о стабилности интеракције снопа и таласа G-опсега испреплетане двоструке цеви за путујући талас. 2018 43. међународна конференција о инфрацрвеним милиметарским и терахерцним таласима, Нагоја.8510263, https://doi.org/10.1109/IRMMW-THz.2018.8510263 (2018).