矩形波导加载光栅结构的太赫兹振荡器（英文）

采用矩形波导加载光栅的慢波结构作为太赫兹返波管的高频结构,通过理论分析和电磁仿真研究了该慢波结构的色散特性和互作用阻抗,理论分析结果和仿真结果能很好地吻合.在理论分析的基础上,设计了一个中心频率为340 GHz的返波管,经粒子模拟软件计算,在较低电流密度的情况下该返波管输出功率达100mW且可调带宽约30 GHz.

300GHz折叠波导行波管高频结构的设计与测试

由于折叠波导具有全金属结构、功率容量大、易集成等特点,非常适合在太赫兹频段推广应用。本文针对300GHz折叠波导行波管进行设计并加工。文中主要对工作频率在300GHz附近的折叠波导的色散特性、耦合阻抗、损耗特性及其折叠波导行波管的注-波互作用进行研究和仿真。在电压为18.4kV、电流为8mA、功率为5mW、频率范围在301～308GHz、周期数为200时,该行波管的增益约为20dB。对该折叠波导进行加工,通过矢量网络分析仪测得折叠波导成品S参数,验证了加工技术和装配方式。

W波段梯形线高次谐波低电压返波管研究

本文研究了一种W波段返波管,该返波管可以工作在高次谐波和低电压的状态下,采用梯形线作为该返波管的高频结构。运用仿真软件CST进行冷腔模拟,探讨和分析了梯形线的色散特性及耦合阻抗的影响;经过优化后,选取合适的结构参数,运用PIC粒子模拟软件进行热腔仿真,研究了该返波管的注波互作用过程,在高次谐波的状态下分析了工作电压变化对返波管输出效率及功率的影响。通过仿真的结果可以得到当工作频率为104.5～107.8GHz,工作电压在5.8～7.2kV之间时,返波管的输出功率在5～55mW之间,且注波互作用点在高次谐波2.2π～2.5π范围内。

基于石墨烯可调和增强太赫兹渡越辐射研究

太赫兹辐射具有量子能量低、信噪比高、频率宽等一系列特殊性质,在各个领域都具有相当重要的应用前景,随着太赫兹技术的发展以及应用领域的拓展,迫切需要性能各异的太赫兹辐射源.基于光子学和电子学相结合产生辐射的方法弥补了传统电子学方法产生的辐射功率高但频率低和传统光子学方法频率高但功率低的缺点,解决了太赫兹源遇到的难题.本文根据石墨烯表面等离子体波位于太赫兹波段的独特性,采用经典电磁理论,研究电子注以任意角入射石墨烯时产生太赫兹渡越辐射的场分布和光谱角分布;通过MATLAB数值计算,分析了渡越辐射的辐射特性,以及入射角度、介质和石墨烯电导率对所产生的渡越辐射的影响,利用光谱角分布更直观地展现了渡越辐射能量的特点.石墨烯电导率的可调节特性和这种特殊的边界条件,为研究可调太赫兹辐射源提供了灵活的选择和便捷的处理方式.