Гиро-ЛБВ-умножитель частоты
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-3-44-51
Аннотация
Усилители гиротронного типа разрабатываются для различных приложений, требующих высокой мощности в миллиметровом диапазоне длин волн. Расчеты оптимальных конструкций гиротронных ламп бегущей волны (гиро-ЛБВ), представленные в статье, проведены с использованием компьютерной программы Gyro-K с помощью методики преобразования координат, позволяющей существенно сократить время расчетов гирорезонансных приборов за счет сведения трехмерной задачи возбуждения нерегулярного волновода к одномерной. Рассмотрены два варианта создания гиро-ЛБВ на моде волны TE02: первый – работающий на первой гармонике гирочастоты, второй – умножитель частоты. Приведены достижимые характеристики приборов в терагерцевом диапазоне частот – такие как полосы усиления, КПД, коэффициенты усиления и распределения высокочастотных полей в продольном и поперечном сечениях. Гиро-ЛБВ-умножитель частоты обладает полосой усиления 7,2 %, КПД – 17 % и коэффициентом усиления 30 Дб.
Ключевые слова
Об авторах
С. В. Колосов
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
Колосов Станислав Васильевич, д-р физ.-мат. наук, проф. каф. вычислительных методов и программирования
220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6
Тел.: +375 29 571-25-30
О. О. Шатилова
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
ст. преп. каф. вычислительных методов и программирования
220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6
Список литературы
1. Thumm, M. State-of-the-Art of High-Power Gyro-Devices / М. Thumm // KIT Scientific Reports 7761. 2021.
2. Kartikeyan, M. V. Gyrotrons: High Power Microwave and Millimeter Wave Technology / M. V. Kartikeyan, E. Borie, M. Thumm // Gyrotrons. Berlin/Heidelberg, Germany; NY, USA, 2003. Р. 23–25.
3. Vacuum Electronic High Powerterahertz Sources / J. H. Booske [et al.] // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2011. Vol. 1. Р. 54–75.
4. Nusinovich, G. S. The Gyrotron at 50: Historical Overview / G. S. Nusinovich, M. K. A. Thumm, M. I. Petelin // J. Infr. Milli. Terahz. Waves. 2014. Vol. 35. Р. 325–381.
5. Characteristics and Applications of Fast-Wavegyrodevices / K. L. Felch [et al.] // Proc. IEEE. 1999. Vol. 87. Р. 752–781.
6. A Quartercentury of Gyrotron Research and Development / V. L. Granatstein [et al.] // IEEE Trans. PlasmaSei. 1997. Vol. 25. Р. 1322–1335.
7. Zapevalov, V. E. Evolution of the Gyrotrons. Radiophysics and Quantum Electronics / V. E. Zapevalov. 2012. Vol. 54, No 8–9. Р. 507–518.
8. Design and Preliminary Experiment of W-Band Broadband TE02 Mode Gyro-TWT / Xu Zeng [et al.] // Electronics. 2021. Vol. 10, No 16. Р. 1950–1964.
9. Колосов, С. В. Компьютерная программа GYRO-K для разработки и проектирования гирорезонансных приборов СВЧ / С. В. Колосов, И. Е. Зайцева // СВЧ-электроника. 2017. № 2. С. 46–48.
10. Колосов, С. В. Оптимизация электронных приборов СВЧ с нерегулярными волноводами / С. В. Колосов // LAP LAMPERT Academic Publishing RU. 2018.
11. Свешников, А. Г. Возбуждение нерегулярных волноводов / А. Г. Свешников // Научные доклады высшей школы. Серия: Физико-математические науки. 1959. № 2. С. 162–165.
12. Свешников, А. Г. Нерегулярные волноводы / А. Г. Свешников // Известия вузов СССР. Серия: Радиофизика. 1959. Т. 2, № 5. С. 720–723.
13. Флетчер, К. Численные методы на основе метода Галеркина / К. Флетчер. М.: Мир, 1988.
Рецензия
Для цитирования:
Колосов С.В., Шатилова О.О. Гиро-ЛБВ-умножитель частоты. Доклады БГУИР. 2024;22(3):44-51. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-3-44-51
For citation:
Kolosov S.V., Shatilova O.O. Gyro-TWT Frequency Multiplier. Doklady BGUIR. 2024;22(3):44-51. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-3-44-51
Просмотров: 315
Послать статью по эл. почте 