太赫兹光子带隙双模级联行波管的研究

项目名称： 太赫兹光子带隙双模级联行波管的研究

项目编号： No.61401427

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 易红霞

作者单位： 中国科学院电子学研究所

项目金额： 30万元

中文摘要： 行波管在向太赫兹频段的发展中将面临传输损耗大、电子注和波互作用效率低的问题，解决这个难题的关键在于探索一种基于新型互作用机制的高频电路。若采用高次模式工作，可增大互作用电路的横向尺寸，提高功率容量，但将带来十分严重的模式竞争问题。采用高次模式工作的另一个缺点是：耦合阻抗的绝对值不大，互作用效率通常较低。为了解决上述难题，本项目提出一种预群聚段和辐射段采用采用光子带隙加载选择不同工作模式的互作用电路。分析光子晶体的禁带特性，建立光子带隙加载慢波结构的理论分析模型和仿真模型；研究光子晶体慢波结构中非线性互作用理论与模拟，揭示模式竞争的物理机制；研究双模级联光子晶体互作用的新特性。作为对理论的验证，本项目将设计一支0.22THz光子带隙双模级联行波管。本项目有可能解决太赫兹行波管所面临的互作用效率低、横向尺寸小的问题，推动太赫兹行波管向更大功率发展，促进其实用化进程。

中文关键词： 太赫兹；光子晶体；曲折波导；矩形栅；行波管

英文摘要： Traveling wave tubes are facing large transmission loss and low intrinsic interaction efficiency problem in development to the terahertz frequency. The key to solving this problem lies in an exploration of a high frequency circuit based on a new intera

英文关键词： Terahertz；Photonic crystals(PhC)；Folded waveguide（FW）；rectangular grid；traveling wave tube(TWT)