Frecuencia de ajuste de las características de un girotrón Sub-THz de alta potencia con cavidad cuasi-óptica
Autores: Guan, Xiaotong; Zhang, Jiayi; Fu, Wenjie; Lu, Dun; Yang, Tongbin; Yan, Yang; Yuan, Xuesong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Frecuencia de ajuste de las características de un girotrón Sub-THz de alta potencia con cavidad cuasi-óptica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aplicaciones emergentes
Cavidad de girotrón de alta potencia
Ajuste de frecuencia
Campo magnético
Separación de espejos
Simulación PIC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Motivado por algunas aplicaciones emergentes de alta frecuencia, en este artículo se diseña una cavidad de girotrón cuasióptico de sub-THz sintonizable en frecuencia de alta potencia basada en una guía de ondas confocal. Las características de sintonización de frecuencia de diferentes enfoques, incluida la sintonización del campo magnético, el ajuste de la separación de los espejos y la sintonización híbrida, han sido investigadas mediante simulación de partículas en celda (PIC). Los resultados predicen que es posible realizar una banda de sintonización de frecuencia continua suave con un ancho de banda extraordinariamente amplio de 41.55 GHz, correspondiente a un ancho de banda relativo del 18.7% a la frecuencia central de 0.22 THz. La sintonización de frecuencia se logra variando la distancia de separación entre dos espejos y ajustando correspondientemente el campo magnético externo. Durante la sintonización de frecuencia, la potencia de salida permanece por encima de los 20 kW, lo que corresponde a una eficiencia de interacción del 10%. Proporcionando grandes ventajas en cuanto a ancho de banda amplio, sintonización suave y alta potencia, esta investigación puede ser beneficiosa para el desarrollo de osciladores de girotrón THz sintonizables en frecuencia de alta potencia.
Descripción
Motivado por algunas aplicaciones emergentes de alta frecuencia, en este artículo se diseña una cavidad de girotrón cuasióptico de sub-THz sintonizable en frecuencia de alta potencia basada en una guía de ondas confocal. Las características de sintonización de frecuencia de diferentes enfoques, incluida la sintonización del campo magnético, el ajuste de la separación de los espejos y la sintonización híbrida, han sido investigadas mediante simulación de partículas en celda (PIC). Los resultados predicen que es posible realizar una banda de sintonización de frecuencia continua suave con un ancho de banda extraordinariamente amplio de 41.55 GHz, correspondiente a un ancho de banda relativo del 18.7% a la frecuencia central de 0.22 THz. La sintonización de frecuencia se logra variando la distancia de separación entre dos espejos y ajustando correspondientemente el campo magnético externo. Durante la sintonización de frecuencia, la potencia de salida permanece por encima de los 20 kW, lo que corresponde a una eficiencia de interacción del 10%. Proporcionando grandes ventajas en cuanto a ancho de banda amplio, sintonización suave y alta potencia, esta investigación puede ser beneficiosa para el desarrollo de osciladores de girotrón THz sintonizables en frecuencia de alta potencia.