350 rub
Journal Electromagnetic Waves and Electronic Systems №2 for 2009 г.
Article in number:
Submillimeter Wavelength Clinotrons: Experimental Investigation
Authors:
© E.E. Lysenko, O.F. Pishko, V.G Chumak, and S.A. Churilova
Abstract:
Considered in the paper are prospects for practical implementation of sub-millimeter band, CW clinotrons with output power levels above 100 mW. Prototype devices are discussed, featuring waveguide-based and distributed quasioptical energy extract at 300 to 400 GHz. A specific clinotron design is described, implementing the distributed quasioptical principle of energy extract. Start-up and steady-state operation regimes have been analyzed, which allowed revealing behavior features characteristic of the said frequency range (300 to 400 GHz), hence enabling optimization of the slow-wave structure geometry and that of the interaction space. Results of the experiments aimed at investigating details of electron-wave interaction in the devices under development are discussed, and comparison is done with similar studies in the shorter wavelength part of the millimeter range. Recommendations are suggested concerning fine adjustment of the device in a magnetic field. A technique is described for optimizing output parameters of the clinotron with a distributed quasioptical energy extract. Frequency characteristics and output parameters of the clinotrons are presented. As has been found, employment of the distributed quasioptical energy extract may increase the power output to the level of 700 mW.
Pages: 72
References
  1. Пожидаев В.Н. Возможности применения терагерцевого диапазона радиоволн. - Радиотехника, 2006, №5, с. 5 - 8.
  2. www.istok-mw.ru/products/unf/products 5_1.htm 
  3. Tubes huperfrequences pour applications scientifiques. Microwave tubes for scientific applications. "O" type backward-wave oscillators (carcinotrons). Thomson Tubes Electroniques, 1990, р. 14 - 15.
  4. Чумак В.Г., Чурилова С.А. Электронная пушка для клинотронов миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. - Радиофизика и радиоастрономия, 2002, т. 7, №2, с. 175 - 179.
  5. Бузик Л.М., Пишко О.Ф. Возбуждение открытой многоступенчатой замедляющей системы типа "гребенка" волноводом. - Радиотехника и электроника. 1996, т. 41, №4, с. 1 - 8.
  6. Лысенко Е.Е., Пишко О.Ф., Чумак В.Г., Чурилова С.А. Состояние разработок клинотронов непрерывного действия. - Успехи современной радиоэлектроники. Зарубежная радиоэлектроника, 2004, №8, с. 3 - 12.
  7. Кириченко А.Я., Чурилова С.А. Клинотрон. - Радиофизика и электроника, 2004, т. 9, спец. вып., с. 68-74.
  8. Лысенко Е.Е., Пишко О.Ф., Чурилова С.А. Экспериментальные исследования клинотрона с распределенным квазиоптическим выводом энергии. - Радиофизика и радиоастрономия, 1999, т. 4, №1, с. 13 - 19.
  9. Лысенко Е.Е., Пишко О.Ф., Чурилова С.А. Коррекция диаграммы направленности излучения клинотрона с распределенным квазиоптическим выводом энергии. - Радиофизика и радиоастрономия, 1999, т. 4, №1, с. 20 - 22.
  10. Пишко О.Ф., Чурилова С.А. Моделирование пространства взаимодействия в клинотронах миллиметровых и субмиллиметровых длин волн. - Успехи современной радиоэлектроники.Зарубежная радиоэлектроника, 2004, №1, с. 10 - 19.
  11. Клинотрон /Под ред. А.Я. Усикова. - Киев: Наукова думка, 1992.
  12. Банков С.Е., Курушин А.А., Разевиг В.Д. Анализ и оптимизация трехмерных СВЧ-структур с помощью HFSS. - М.: СОЛОН-Пресс, 2004.
  13. Пишко О.Ф., Чумак В.Г., Чурилова С.А. Электродинамические характеристики выходного устройства клинотрона. - Радиофизика и электроника, 2007, т. 12, спец. вып., с. 130 - 133.
  14. Силин Р.А., Сазонов В.П. Замедляющие системы. - М.: Сов. радио, 1966.
  15. Пирс Дж. Лампа с бегущей волной. - М.: Сов. радио, 1952.
  16. Лысенко Е.Е., Пишко О.Ф., Чумак В.Г., Чурилова С.А. Добротность резонансной линии клинотронов миллиметрового диапазона. - Радиофизика и радиоастрономия, 2001, т. 6, №4, с. 317 - 322.
  17. Бородкин А.И., Бузик Л.М., Лысенко Е.Е. и др. Замедляющие системы гребенчатого типа с периодическими неоднородностями. - Электронная техника, сер. 1: Электроника СВЧ, 1979, вып. 9, с. 3 - 12.
  18. Buzik L.M., Pishko O.F., Churilova S.A. Directional patterns of a waveguide exciting a open multi-step slow-wave system. Proc. of the 2nd International Conference on Antenna Theory and Techniques, 20-22 May, 1997, Kyiv, Ukraine, рр. 292 - 294.
  19. Альтшулер Ю.Г., Татаренко А.С. Лампы малой мощности с обратной волной. - М.: Сов. радио, 1963.