معرفی یک مدل مداری از لامپ نوسانساز برهمکنش گسترده ) EIO ( با جایگزینی بار انتهایی توسط تلف توزیع شده جهت منبع موج میلیمتری

بهمن سلطانی, هومن; عبیری, حبیب اله

معرفی یک مدل مداری از لامپ نوسانساز برهمکنش گسترده ) EIO ( با جایگزینی بار انتهایی توسط تلف توزیع شده جهت منبع موج میلیمتری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

هومن بهمن سلطانی

حبیب اله عبیری

دانشگاه شیراز

چکیده

در مقاله حاضر با استفاده از یک مدل مداری، لامپ نوسان‌ساز برهمکنش گسترده (EIO) مدل شده است. رابطه‌‌ای برای تعیین عنصر کوپلاژ در مدل مداری با استفاده از خواص پاشندگی ساختار الکترومغناطیسی در نزدیکی نقطه لبه باند ارایه شده است. بارگذاری‌ انتهایی موجبر با ایجاد تلف گسترده شده در مدار جایگزین شده که روابط ریاضی تعیین کننده مقادیر المان مدار را کاملا ساده می سازد. یک نوسان ساز نمونه با استفاده از یک نرم‌افزار سه بعدی تجاری و نیز مدل مداری تحلیل شده و نتایج آن با یکدیگر مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها

لامپ مایکروویو

کلایسترون برهمکنش گسترده

نوسان‌ساز

حفره‌های کوپل‌شده

ساختار متناوب

برهمکنش موج و باریکه

موج‌میلی‌متری

تراهرتز

عنوان مقاله English

Developing a Circuit Model for Extended Interaction Oscillator (EIO) by Replacing the End Load with Distributed Loss for a Millimeter-wave Application

نویسندگان English

Hooman Bahman Soltani

Habibollah Abiri

چکیده English

Extended Interaction Oscillators (EIO) are vacuum electronic sources of microwave, millimeterwave and terahertz radiations. In this paper, EIO is investigated by using a circuit model. The value of the coupling element in the model is evaluated from the near band-edge dispersion
characteristics of the RF structure. The end external loading of the interaction structure is
equivalently modeled by a distributed loss along the circuit which simplifies the external loading
calculations in the circuit approach. A W-band (94 GHz) EIO is simulated by using the
mentioned circuit approach and also by a three-dimensional particle-in-cell (PIC) solver and the
results are compared.

کلیدواژه‌ها English

Microwave Tubes

Extended Interaction Klystron

Oscillator

Coupled Cavities

Periodic Structures

Beam-Wave Coupling

Millimeter-Waves

Terahertz

A. S. Gilmour, âKlystrons, Traveling Wave tubes,
Magnetrons, Crossed field Amplifiers and Gyrotrons,â Artech House, 2011.
W. Liu, Z. Zhang, C. Zhao, X. Guo, and Y. Wang, âTest of Terahertz Extended Interaction Oscillator,â International Vacuum Electronics Conferenence IVEC, 2015.
A. Roitman, P. Horoyski, B. Steer, and D. Berry, âHigh Power CW 264 GHz Tunable Extended Interaction Oscillator,â Communications & Power Industries, International Vacuum Electronics Conferenence IVEC, 2013.
L. Chen, H. Guo, H. Y. Chen, M. H. Tsao, T. T. Yang, Y. C. Tsai, and K. R. Chu, âAn Extended Interaction Oscillator Based on a Complex Resonator Structure,â IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 28, no. 3, pp. 626-632, 2000.
B. Steer, A. Roitman, P. Horoyski, M. Hyttinen, R. Dobbs, and D. Berry, âExtended Interaction Klystron Technology at Millimeter and Sub-millimeter Wavelengths,â Communications Power Industries (CPI), Canada Inc.
F. Yongsui, Z. Yihsia, and Y. Yiren, âLarge signal analysis of the extended interaction oscillator,â Scientia Sinica, vol. 22, pp. 405-416, 1979.
A. P. Kuznetsov, S. P. Kuznetsov, A. G. Rozhnev, E. V. Blokhina, and L. V. Bulgakova, âWave Theory of a Traveling-Wave Tube Operated Near the Cutoff,â
Radiophysics and Quantum Electronics, vol. 47, no. 5-6, pp. 356-373, 2004.
R. W. Gould, âCharacteristics of Traveling Wave Tubes with Periodic Circuits,â IRE PGED. vol. 5, no. 3, pp. 187-195, 1958.
C. Caloz and T. Itoh, âElectromagnetic Metamaterials: Transmission Line Theory and Microwave Applications,â Wiley-IEEE Press, 1979.
R. J. Barker, N. C. Luhmann, J. H. Booske, and G. S. Nusinovich,â Modern Microwave and Millimeter-Wave Power Electronics,â Wiley-IEEE Press, 2005.
R. E. Collin, âFoundations for Microwave Engineering,â IEEE Press Series on Electromagnetic Wave Theory, 1992.