Е.А. Богомолова – вед. инженер, 

АО «НПП «Исток» им. Шокина» (г. Фрязино, Моск. обл.)

E-mail: yaea89@inbox.ru

А.В. Галдецкий – к.ф.-м.н., начальник отделения, 

АО «НПП «Исток» им. Шокина» (г. Фрязино, Моск. обл.)

E-mail: galdetskiy@istokmw.ru

М.П. Духновский – начальник отдела, 

АО «НПП «Исток» им. Шокина» (г. Фрязино, Моск. обл.)

E-mail: duhnovsky@istokmw.ru

А.К. Смирнова – к.т.н., начальник лаборатории алмазных технологий, 

АО «НПП «Исток» им. Шокина» (г. Фрязино, Моск. обл.)

E-mail: aksmirnova@istokmw.ru

В.А. Смирнов – главный технолог подразделения, 

АО «НПП «Исток» им. Шокина» (г. Фрязино, Моск. обл.)

E-mail: levberdon922@mail.ru

А.И. Корчагин – к.т.н., вед. науч. сотрудник, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: korchagin_aleksey@mail.ru

Постановка проблемы. Для разработки низковольтных ЛБВ миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов требуются замедляющие системы (ЗС) с широкой полосой рабочих частот и высоким сопротивлением связи, что трудно обеспечить одновременно. Такие ЗС содержат мелкоструктурные элементы и поэтому требуют дорогостоящих прецизионных технологий изготовления. По этим причинам данная проблема до сих пор сохраняет актуальность. 

Цель. Представить проект планарной ЗС типа «меандр» на основе алмазного теплоотвода для ЛБВ W-диапазона и провести численное и экспериментальное исследование характеристик этой ЗС.

Результаты. В работе предложена и исследована новая планарная ЗС для мощных ЛБВ W-диапазона с низким напряжением питания и ленточным пучком. В качестве носителя и теплоотвода используется подвешенная подложка из CVD-алмаза, что обеспечивает высокие электрические и тепловые характеристики прибора. При изготовлении используется доступное технологическое оборудование. Численное моделирование показало, что данная конструкция ЗС типа «меандр на подложке» позволяет обеспечить рабочую полосу частот 5 ГГц, выходную мощность27 Вт при рабочем напряжении 13 кВ.

Практическая значимость. Реализация технических решений, представленных в работе, позволит наладить разработку и серийное производство низковольтных ЛБВ W-диапазона и решить проблему импортозамещения в данной чувствительной области. Указанные ЛБВ могут быть использованы в телекоммуникационных сетях 5G в целях обеспечения программы «Цифровая экономика РФ».

1. Srivastava V. THz vacuum microelectonic devices // J. Physics: Conf. Series. 2008. V. 114. 012015.
2. Booske J.H., Dobbs R.J., Joye C.D. et al. Vacuum electronic high power terahertz sources // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2011. V. 1. № 1. P. 54−75.
3. Shin Y.-M., Baig A., Barnett L.R., Tsai W.-C. et al. Modeling investigation of an ultrawideband terahertz sheet beam traveling-wave tube amplifier circuit // IEEE Trans. Electron Devices. 2011. V. 58. № 9. P. 3213−3219.
4. Shin Y.-M., Baig A., Barnett L.R., Tsai W.-C., Luhmann N.C. System design analysis of a 0.22-THz sheet-beam traveling-wave tube amplifier // IEEE Trans. Electron Devices. 2012. V. 59. № 1. P. 234−240.
5. Рожнёв А.Г., Рыскин Н.М., Каретникова Т.А. и др. Исследование характеристик замедляющей системы лампы бегущей волны миллиметрового диапазона с ленточным электронным пучком // Известия ВУЗов. Радиофизика. 2013. Т. 56. № 8−9. С. 601−613.
6. Goldenberg B.G. Basic principles of LIGA-technology. URL = www.ssrc.inp.nsk.su/CKP/lections/Theory_of_LIGA-tecnology.pdf.
7. Thevenoud J.M., Mercier B., Bourouina T., Marty F., Puech M., Launay N. DRIE technology: from micro to nanoapplications. 2017. URL = https://www.researchgate.net/publication/228781147_DRIE_TECHNOLOGY_FROM_MICRO_TO_NANOAPPLICATIONS.
8. Joye C.D., Cook A.M., Calame J.P. et al. Demonstration of a High Power, Wideband 220-GHz Traveling Wave Amplifier Fabricated by UV-LIGA // IEEE Trans. on Electron Devices. 2014. V. 61. № 6. P. 1672−1678.
9. Jinjun Feng, Jun Cai, Yinfu Hu et al. Development of W-band Folded Waveguide Pulsed TWTs // IEEE Trans. on Electron Devices. 2014. V. 61. № 6. P. 1721−1725.
10. Huarong Gong, Yubin Gong, Tao Tang et al. Experimental Investigation of a High-Power Ka-Band Folded Waveguide TravelingWave Tube // IEEE Trans. on Electron Devices. 2011. V. 58. № 7. P. 2159−2163.
11. Galdetskiy A.V., Rakova E.A. Millimeter range planar slow-wave structure – designing and investigation of manufacturing technology // 26-th International conference «& Telecommunication Technology» (CriMiCo-2016). 2016. P. 339−347.
12. Пат. РФ № 2357001. Приоритет 25.08.2007. Способ получения изделий из поликристаллического пластин алмаза / Духновский М.П., Ратникова А.К., Федоров Ю.Ю. и др. 
13. Пат. РФ № 2579398. Приоритет от 17.03.2015. Способ обработки поверхности алмаза / Духновский М.П., Смирнова А.К., Федоров Ю.Ю. и др.
14. Пат. РФ № 2593641. Приоритет от 03.06.2015. Способ обработки поверхности алмаза / Духновский М.П., Смирнова А.К., Федоров Ю.Ю. и др. 
15. Пат. РФ № 2285977. Приоритет от 21.03.2005. Металлизированная пластина алмаза и способ ее изготовления. Духновский М.П., Крысов Г.А., Ратникова А.К.
16. Пат. РФ № 2436189. Приоритет от 25.06.2010. Металлизированная пластина алмаза для изделий электронной техники / Духновский М.П.,Ратникова А.К., Федоров Ю.Ю.
17. Духновский М.П., Крысов Г.А., Ратникова А.К. Металлизация пластин из искусственного CVD-алмаза // Электронная техника. Серия 1. СВЧ-техника. 2008. № 1(494). С. 3−7.