太赫兹集成耦合慢波电路行波器件研究

发布时间：2024-03-18 21:17

　　处于微波波段和红外波段之间的太赫兹频段仍然是电磁波谱上利用最少的区域之一。目前,太赫兹技术已经成为了世界各国的研究热点,并因其具有广阔的研究前景而引起越来越多的关注。在一些应用中需要较高功率和低成本的太赫兹辐射源,但由于研究手段和加工技术的限制导致在该方面收效甚微,因此一些太赫兹应用的发展也遇到了瓶颈。本论文以太赫兹波段行波器件为选题,以具有耦合的慢波电路并联技术为主线,重点研究了慢波电路耦合并联技术在两类不同慢波结构行波器件上的功率及效率贡献。本论文的主要工作和创新点如下:一、讨论了具有耦合的慢波电路并联对行波器件效率影响。通过分别讨论空间电荷场影响效率的因素和并联后总空间电荷场与单电子注空间电荷场的关系,得出慢波电路并联后器件总效率的变化规律。同时,以上述理论为基础讨论了不同并联方式对并联慢波电路等效耦合阻抗的影响。为后续的太赫兹行波器件设计提供了理论参考。二、提出了670GHz耦合并联栅加载矩形波导返波振荡器。深入研究了单个及多个慢波结构并联的栅加载矩形波导慢波结构的高频特性。为该类返波管设计出合适的能量耦合结构,保证了返波管的稳定工作。在此基础上构建了工作在670GHz波段1-...

【文章页数】：126 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1太赫兹频段在电磁波谱中的位置

第一章绪论1第一章绪论1.Uuuuuuuuuuuuu1.1太赫兹技术简介近百年来，在完善电磁波谱认知的过程中，人们对电磁现象和视见科学的研究逐渐趋近于成熟，并因此形成了电子学和光学两大重要的学科体系。通过对这两个体系的大量研究，形成了两种在探索和应用方面都较为成熟的技术：一种是微....

图1-2目前主流太赫兹源在各频段内的功率分布

电子科技大学硕士学位论文2尽管太赫兹技术在国防安全、射电天文、生命科学等方面有着诸多的应用，但开发出有效的、成本低的紧凑型太赫兹设备仍然是当前的研究难题，因此太赫兹技术的广泛应用仍然需要全世界的科学家们进一步探索。1.2研究并联耦合行波器件的意义对于行波器件而言，目前研究表明，随....

图1-3多慢波线耦合方式示意图

拷峁?心岩韵允酒涫涤眉壑怠?为了避免大电流密度和高次模式工作的困难，可以考虑将多个慢波线进行并联耦合，成为耦合慢波线。即在被金属壁封闭的单个慢波结构的外金属壁上开孔，让慢波结构之间存在一定程度的场耦合。耦合慢波线的工作性质除了与其独立工作时的性能相关，还与电磁场的耦合度相关。当完....

图1-4类曲折波导中三个最低阶模式的电场分布

电子科技大学硕士学位论文6目前，研究学者们在前人的基础上已经就关于高频段大功率难题提出了许多的解决方案，下面将分方案进行介绍。1.3.1过模微波管由于毫米波波长较短，器件尺寸较小，功率容量受限，因而尝试采用过模慢波结构提高器件功率容量。通常，行波管慢波结构被设计为以基模工作，但这....

本文编号：3931831