• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ТЕРАГЕРЦЕВЫЙ КЛИНООРОТРОН С АЗИМУТАЛЬНОЙ ГРЕБЕНКОЙ

Ерёмка, ВД
Кураев, АА, Матвеенко, ВВ, Синицын, АК
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НAH Украины
12, ул. Акад
. Проскуры, Харьков, 61085, Украина

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
6, ул. П. Бровки, Минск, 220285, Беларусь

https://doi.org/10.15407/rej2017.04.062
Язык: русский
Аннотация: 

Результаты теоретических и экспериментальных исследований оротронов – генераторов дифракционного излучения с пространственно развитыми электродинамическими системами, электромагнитные колебания в которых возбуждают, как правило, нерелятивистскими пространственно развитыми электронными потоками, свидетельствуют о потенциальных возможностях данного класса приборов при решении задач освоения терагерцевого интервала частот. Одна из основных проблем, возникающих при повышении КПД таких генераторов с укорочением длины их рабочей волны, связана с необходимостью обеспечения высокого коэффициента использования всех парциальных слоев высокопервеансного пространственно развитого электронного потока в зоне электронно-волнового взаимодействия. Указанную проблему решают путем увеличения напряженности высокочастотного поля в зоне энергообмена между электронами и электромагнитными волнами. Эффективным способом увеличения коэффициента использования всех электронных слоев поперечного сечения пространственно развитого электронного потока является применение клинотронного эффекта. В работе представлены результаты математического моделирования энергетических характеристик элект-ронно-волнового взаимодействия в оротроне с дисковым электронным потоком, под которым на рабочей поверхности плоского зеркала двухзеркального открытого резонатора расположена отражательная дифракционная решетка – азимутальная гребенка. Результаты математического моделирования и оптимизации энергетических характеристик электронно-волнового взаимодействия в клинооротроне терагерцевого диапазона свидетельствуют о возможности повышения электронного КПД в генераторах такой конструкции до 20 % при применении клинотронного эффекта.

Ключевые слова: генератор, клинотронный эффект, коэффициент использования электронного потока, математическое моделирование, оптимизация, оротрон, терагерцевый диапазон

Статья поступила в редакцию 19.10.2017
УДК 621.385.623/624
PACS 84.40.Fe
Radiofiz. elektron. 2017, 22(4): 62-68
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Siegel P. H. Terahertz Technology. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 2002. Vol. 50, N 3. P. 910–928.
  2. Koch M. Terahertz technology: Quo vadis? Photonik Int. 2006. P. 14–17.
  3. Вайнштейн Л. A., Исаев В. A, Tрубецков Д. И. Электронный генератор с открытым резонатором. Радиотехника и электроника. 1983. Т. 28, № 7. С. 1232–1248.
  4. Цейтлин М. Б., Мясин Е. А. Oротрон. Aнализ эффективных режимов. Радиотехника и электроника. 1993. Т. 38, № 6. С. 961–981.
  5. Мясин Е. А., Евдокимов В. В., Ильин А. Ю. Оротрон с двухрядной периодической структурой диапазона 140…300 ГГц. Радиотехника и электроника. 2011. Т. 56, № 4. С. 454–467.
  6. А. с. 830946 СССР. МКИ H01J 25/00. Генератор дифракционного излучения / В. Д. Ерёмка, А. В. Стадник, В. П. Шестопалов. № 2866452: заявл. 04.01.80; опубл. 1981, Бюл. № 41. 3 с.
  7. Ерёмка В. Д., Кравченко В. Ф., Кураев А. А., Пустовойт В. И., Синицын А. К. Атомарные функции в задаче оптимизации по КПД двухпучкового оротрона с нерегулярной сдвоенной гребенкой. Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 2000, № 3. С. 58–62.
  8. Гуревич А. В., Ерёмка В. Д., Кравченко В. Ф., Кураев А. А., Синицын А. К. Двухкаскадный орбиктрон – усилитель и умножитель частоты. Успехи современной радиоэлектроники. 2007. № 10. С. 64–69.
  9. Ерёмкa В. Д., Kураев A. A., Синицын A. K. Орбиктроны – многопучковые генераторы мм и субмм волн. 14-я Междунар. Крымская конф. “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии.” (КрыМиКо'2004) (13–17 cент. 2004): труды конф. Севастополь Крым, Украина: 2004. С. 199–202.
  10. Yeryomka V. D., Gurevich A. V., Kurayev A. A., Sinitsyn A. K. Clinoorbictron – Terahertz Range Oscillator. XIIth IEEE Int. Vacuum Electronics Conf. (IVECʼ2011) (21–24 Feb. 2011, Bangalore): conf. digest. India, Bangalore, 2011. P. 253–254.
  11. Гуляев Ю. В., Кураев А. А., Нефедов Е. И., Оленин В. Д., Слепян Г. Я., Слепян А. Я. К задаче оптимизации коаксиального оротрона. Докл. АН СССР. 1981. Т. 257, № 2. С. 349–352.
  12. A. с. № 1129670, СССР. МКИ Н01 J  23|24. Коаксиальный оротрон / Д. И. Ежов, A. A. Kураев, Е. И. Нефёдов и др. № 3210105: заявл. 10.01.83; опубл. 1986, Бюл. № 10. 2 с.
  13. Yeryomka V. D., Kuraye A. A., Rak O. A., Sinitsyn A. K. Terahertz range coaxial klinoorotron oscillator. Proc. of the 7th Int. Kharv Symp. Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves (MSMW'2010) (21–26 June 2010). Kharkіv, Ukraine. Р. 1–3.
  14. Батура М. П., Kураев A. A., Синицын A. K. Основы теории, расчета и оптимизации современных приборов СВЧ. Mинск: БГУИР, 2007. 246 с.