太赫兹折叠波导慢波结构的设计与微加工-论文.pdf

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1、第33卷第1期红外与毫米波学报Vo1．33，No．12014年2月J．InfraredMillim．WavesFebruary，2014文章编号：1001—9014(2014)01—0062—06DOI：10．3724／SP．J．1010．2014．00062’D。’esi‘gnandi1microftaabbricationofi-foldedwaveguidecircuitforTHzT1⋯w_1n_WANGYa．Jun一，CHENZhang一，CHENGYan—Lin，SHIZhi．Gui(1．InstituteofElect

2、ronicEngineering，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang，Sichuan621900，China；2．Terahe~zResearchCenter，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang，Sichuan621900，China)Abstract：Asimplemethodbasedonthephysicalcharacteristicstogetthemainparametersoffoldedwaveguidetraveling

3、wavetube(TwT)circuitispresented．Providingtheoperatingfrequencyandbeamvohage，theauthorscanobtaintheini—tialstructuralparametersoftheFWTWT．AD—bandfoldedwaveguidecircuitwasusedtoverifythismethod．Thecoldchar—acteristicsincludingdispersionrelationandinteractionimpedancewere

4、analyzed．Thesimulationresuhsshowgoodagree—mentwiththeirtheoryformulaanalysis．Thefoldedwaveguideslow—wavestructurehasflatdispersionrelation，fairlyhighinteractionimpedanceabout3．5ohmsatthecenterfrequencyof220GHz．Thelargesignalperformanceof27mm(50pe—riods)foldedwaveguidec

5、ircuitwaspredicted．Simulationsshowthenonlineargainis13．5dBat220GHzwherebeamvolt—ageandcurrentare20．6kVand15mA，respectively．Asaturated3dBbandwidthis11GHz(213～224GHz)．TheMi—crofabricationprocesstoproducethefoldedwaveguidecircuitswasdiscussed．Thefirstexampleofthefoldedwav

6、eguidecir—cuitwasfabricatedbyUV—LIGAprocess．Keywords：TWT；foldedwaveguide；simulation；UV—LIGA；terahertzradiationPACS：84．40．Fe太赫兹折叠波导慢波结构的设计与微加工王亚军，陈樟，程焰林，施志贵(1．中国工程物理研究院，电子工程研究所，四川绵阳621900；2．中国工程物理研究院，太赫兹研究中心，四川绵阳621900)摘要：从行波管工作的物理特性提出了一种获得折叠波导慢波结构参数的简单方法，给定工作频率和电压，能够获得

7、折叠波导慢波结构的初始参数．设计了D波段的折叠波导结构来验证该方法，对其冷测特性如色散、耦合阻抗进行了分析．仿真结果表明，设计的折叠波导慢波结构在中心频率处具有较平缓的色散关系，在中心频率处耦合阻抗为3．5欧姆．在电子注电压为20．6kV，电流为15mA时，27mm(50个周期)的折叠波导慢波结构在220GHz具有13．5dB的增益，3dB带宽为11GHz(213～224GHz)．同时讨论了折叠波导慢波结构的微加工工艺，并通过UV—LIGA工艺获得了实验样品．关键词：行波管；折叠波导；仿真；UV—LIGA；THz辐射中图分类号：TN

8、129文献标识码：Arequirehigh-power，reliable，compact，eficientandIntroductionrelativelyinexpensivesources．SemiconductorbasedTh