一种太赫兹级联行波管倍频器件结构及制造方法技术

一种太赫兹级联行波管倍频器件结构及制造方法，属于真空电子器件领域，在行波管输出慢波结构部分与收集极间，级联至少1至M个N次(M，N＝2，3，…)谐波系统。按照步骤进行设计，所述行波管高频系统要控制互作用后电子注谐波信息，级联谐波系统实现谐波功率最大化和频率响应最优化，输出谐波作为实用信息：本发明专利技术基于电磁波对电子注的非线性调制，优化行波管互作用后电子注的谐波信息，利用级联的谐波系统进行充分的能量交换，来实现倍频放大和输出。

Structure and fabrication of a terahertz cascade TWT frequency doubling device

The invention relates to a terahertz cascaded traveling wave tube frequency doubling device structure and a manufacturing method, belonging to the field of vacuum electronic devices. The output slow wave structure part of the traveling wave tube is cascaded to at least 1 to M N times (M, N = 2, 3,...) between the traveling wave tube output slow wave structure part and the collector. ) Harmonic system. According to the design steps, the traveling wave tube high frequency system should control the harmonic information of the electron beam after interaction, the cascaded harmonic system can maximize the harmonic power and optimize the frequency response, and the output harmonic is used as practical information: The present invention optimizes the harmonic information of the electron beam after interaction of the traveling wave tube based on the non-linear modulation of the electromagnetic wave, and utilizes the cascaded harmonic system to carry out the design. Full energy exchange to achieve frequency doubling amplification and output.

【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹级联行波管倍频器件结构及制造方法
本专利技术属于真空电子器件领域，具体涉及到在频率进入太赫兹频段的一种太赫兹级联行波管倍频器件。
技术介绍
太赫兹(THz)波是指频率范围在100GHz-3000GHz的电磁波，这种电磁波在军事、医疗、工业等领域具有很多潜在的应用。太赫兹源的研发是太赫兹科学与技术中的首要工作，是开展太赫兹应用研究的前提和关键。真空电子器件高频率、大功率的显著特点预示了其具有填补太赫兹间隙的能力。行波管(TWT)是一种重要的真空电子器件，图1是已有技术中一支普通行波管的结构示意图，由图中可以看到这个器件总体结构包含如下7个部分，它们是：1电子枪，2输入系统，3慢波结构，它可以采用包括螺旋线、耦合腔、折叠波导等各种慢波结构，4磁聚焦系统，5集中衰减器，6输出系统，7收集极。众所周知，行波管的工作原理概述为，电子枪组件中的阴极产生一束电子注，由聚焦系统维持一定的电子注形状，通过慢波结构中的电子注通道；高频电磁场通过输入系统进入慢波结构中并以行波的方式传输，其基波的相速度与电子速度同步，电磁场通过注波互作用在电子注中获得能量，被放大的基波信息通过输出系统耦合出来，集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太赫兹级联行波管倍频器件，该器件处于真空状态下的密封金属陶瓷封接的管壳中，一端设有包含阴极、聚焦极和阳极的电子枪组件，电子枪的出口处设有行波管慢波结构，其输入慢波结构部分连有基波输入耦合结构，输出慢波结构部分连有基波输出耦合结构，中部设有切断和集中衰减器；该器件保留了行波管的总体结构，其特征在于，该器件中，在行波管输出慢波结构部分和收集极之间，级联至少1至M个N次谐波系统对行波管非线性互作用后电子注中的N次谐波信息加以利用；第M个级联的N次谐波系统包括慢波结构N、集中衰减器N和N次谐波输出耦合结构，实现互作用后电子注中的N次谐波信息的提取、放大和输出，级联的谐波系统使用行波管的电子注通...

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹级联行波管倍频器件，该器件处于真空状态下的密封金属陶瓷封接的管壳中，一端设有包含阴极、聚焦极和阳极的电子枪组件，电子枪的出口处设有行波管慢波结构，其输入慢波结构部分连有基波输入耦合结构，输出慢波结构部分连有基波输出耦合结构，中部设有切断和集中衰减器；该器件保留了行波管的总体结构，其特征在于，该器件中，在行波管输出慢波结构部分和收集极之间，级联至少1至M个N次谐波系统对行波管非线性互作用后电子注中的N次谐波信息加以利用；第M个级联的N次谐波系统包括慢波结构N、集中衰减器N和N次谐波输出耦合结构，实现互作用后电子注中的N次谐波信息的提取、放大和输出，级联的谐波系统使用行波管的电子注通道、聚焦系统和收集极；谐波输出耦合端口作为大功率和宽频带太赫兹电磁波的输出口。2.根据权利要求1所述的太赫兹级联行波管倍频器件结构的制造方法，其特征在于，a.编程计算慢波结构的色散特性，分析基波和谐波的色散曲线：b.改变慢波结构尺寸，分析基波、谐波的相速度和工作电压对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜馨，
申请(专利权)人：颜馨，
类型：发明
国别省市：江苏,32