|
Эта публикация цитируется в 2 научных статьях (всего в 2 статьях)
НОВОЕ В ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКЕ
Исследование миниатюрного низковольтного генератора обратной волны миллиметрового диапазона с планарной замедляющей системой
Н. М. Рыскинab, Р. А. Торгашовba, А. И. Бенедикa a Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского
b Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, г. Москва
Аннотация:
Освоение терагерцевого диапазона частот является одной из приоритетных проблем современной вакуумной СВЧ-электроники. При создании подобных СВЧ-устройств для повышения мощностии КПД целесообразно использовать пространственно-развитые замедляющие системы (ЗС) и электронные пучки с большим поперечным сечением. Также при миниатюризации приборов принципиальным становится вопрос снижения ускоряющего напряжения. Перспективными в этом случае являются планарные ЗС на диэлектрических подложках.
В данной работе проведены исследования низковольтного генератора миллиметрового диапазона на основе лампы обратной волны (ЛОВ) с ленточным электронным пучком и планарной встречно-штыревой ЗС на подложке из кварца.
Расчеты электродинамических характеристик ЗС показали, что она обладает большим замедлением и достаточной широкой полосой частот: при относительно небольших значениях напряжения 1.0–3.5 kV обеспечивается перестройка частоты в диапазоне 60–75 GHz. Сопротивление связи, усредненное по сечению пучка $500\times50 \mu$m$^2$,который располагается на расстоянии $50 \mu$m от металлизированной поверхности ЗС, увеличивается с ростом частоты от $2\Omega$ до $40\Omega$ в рабочем диапазоне частот.
Исходя из этих результатов, были получены необходимые для компьютерного моделирования параметры ЛОВ-генератора. Для компьютерного моделирования использовались известные уравнения одномерной нестационарной теории ЛОВ с учетом сил пространственного заряда и потерь в замедляющей системе. Были проведены расчеты самовозбуждения генератора, ЗС которого состояла из 50 периодов. Для данной ЗС стартовый ток составляет 10–30 mA, что соответствует плотности 50–100 A/cm$^2$. При разумных значениях тока, не превышающих 50 mA, выходная мощность составляет 1–2 W. Исследованная в данной работе ЛОВ может быть использована в качестве генератора входного сигнала для усилителя на основе лампы бегущей волны с планарной ЗС.
Ключевые слова:
Вакуумная микроэлектроника, миллиметровый диапазон, лампа обратной волны, встречно-штыревая замедляющая система, ленточный электронный пучок.
Поступила в редакцию: 14.07.2017
Образец цитирования:
Н. М. Рыскин, Р. А. Торгашов, А. И. Бенедик, “Исследование миниатюрного низковольтного генератора обратной волны миллиметрового диапазона с планарной замедляющей системой”, Известия вузов. ПНД, 25:5 (2017), 35–46
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/ivp67 https://www.mathnet.ru/rus/ivp/v25/i5/p35
|
|