毫米波慢波器件研究魏仁奎041010119（南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016）目录1.毫米波慢波器件研究魏仁奎（南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016）【摘要1:探究了几种毫米波慢波器件的发展和研究现状,同时对亳米波器件关键的材料、工艺及集成电路的发展进行了分析，指出亳米波器件在宙达、亳米波通信、粹密制导等装备制造方面具有广阔的应用前景，并对此具有一定的指导建议作用。【关键词】：毫米波器件，返波管，慢波器件中图分类号：TN82文献标识码：A【Abstract]:Thedevelopmentandresearchstatusofslowwavedevicesarcexplored,thedevelopmentofthekeymateriaLproductiontechnologyandICofMMWdevicesarcanalyzed,andtheapplicationofthetechnologyindevelopmentofradar,MMWcommunicationandprecisecontrolandguideeguipmentispointedout,alsogivedeertainguidanceandadvicetoallabove・[Keywords]:Millimeterwavedevices,backwardwavetube,slowwavedevices---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---1.绪论1・1研究的背景及意义微波的飞速发展起源于二次世界大战中对雷达的研究。诸多微波器件的相继问ttt,在雷达、毫米波同学、精密制导装备制造及工农业生产和科学研究中得到了广泛的应用。通常,把30~300GHZ的频域称为近毫米波,把100^1000GHZ的频域称为远毫米波,把300~3000GHZ的频域称为亚毫米波。这段电磁频谱与微波相比具有以下特点：频带极宽、波束窄、方向性好，有极高的分辨率；有较宽的多普勒带宽，可捉高测最精度。它与激光和红外波段相比，具有穿透烟雾、尘埃的能力，基木上可全天候工作由于毫米波具有以上优点，近十儿年毫米波技术与毫米波器件的发展十分迅速，已进入了蓬勃发展的新时代，研究毫米波技术与毫米波器件，无疑对上述领域的发展具有极其重大的指导意义。1.2各种慢波器件的研究概况慢波具有表面波特性，通常也叫做表面波。在实际应用需求的取东西，慢波器件主要朝以下儿个方向发展：提高功率和效率；增加功率容最和微波脉宽，减少微波脉冲缩短的可能性；重复频率工作；进一步缩短波长，如毫米波相对论器件的发展；发展紧凑、小型化的器件。这些趋势Z间并不完全独立，有一定的联系，这些技术的研究和发展引起了国内外学者的极大兴趣，是目前国际上一个相当活跃的研究领域⑵。目前在大功率毫米波系统中，rti于长期积累的实用化经验，慢波型毫米波管仍起肴主导作用，至今还找不到任何实用的新型器件来代替传统的慢波型亳米波电了管。慢波型毫米波电了管在功能上的进展表现在研制的管型不断扩大、频域扩展、频带增宽、输出功率增加、效率提高、体积减小、重量减轻、管了性能提高⑶.几种简单慢波器件的介绍2.1返波管返波管是一种重要的慢波器件,它是利用慢波结构上的返波与电了注相互作用而产生微波振荡，电了注在这类器件中被加速到接近光速的速度，具有很高的能量，管内的微波通过注波互作用获得电子注的能量，从而产生微波放大。相对论返波管从五十年代问世以来，至今已有半个世纪的历史，并且第一个真正的HPM源就是返波振荡器(BWO)o1970年康奈尔大学的Nation应用先进的脉冲功率和强相对论电了束技术产生了约10MW的功率，效率为0.05%。此示不久，莫斯科别捷列夫研究所和高尔基应用物理研究所的一些科研人员研制出了第一台高功率微波源。这个RBWO器件产生了10ns、400MW的输出功率脉冲。这些结果发表后一年，康奈尔大学的研究人员报道在类似的BWO中产生了500MW的功率。在标准RBWO结构中最高输出功率为1.1GW,这是别捷列夫研究所在1983年报道的。近|•多年来，利用能量在数百keV以上，束流在数kA以上的强流相对论电了注产生高功率电磁辐射的相对论电了器件取得了迅速的发展，它是现代脉冲功率技术和传统的微波管技术相结合的产物，RBWO是研制最为成功的强相对论微波器件也是很有应用前景、功率最大的器件Z-oRBWO的研究推动了新型高功率微波源的开发，时至今口对于BWO的研究仍经久不衰。由于RBWO结构简单，容易起振，功率大，效率高，成为高功率微波源的重要候选者Z一。返波管是利用慢波结构上...