一种用于太赫兹行波管的分段正弦波导

本文提出了一种分段正弦波导（PWSWG）作为慢波结构（SWS）来开发高功率太赫兹（THz）行波管（TWT）。PWSWG是一种对矩形波导的改进，其中它的两个E平面同时沿纵向上下振荡。H平面中的振荡曲线是通过在正弦曲线的波峰和波谷中插入线段形成的分段正弦曲线。仿真分析和实验验证表明，PWSWG具有相互作用阻抗大、电磁传输性能优良的优点。此外，束波相互作用的计算结果表明，基于PWSWG SWS的行波管可以产生的辐射功率为在220GHz的典型频率下为253.1W，对应于37.04dB的增益和6.92%的交互效率。与传统的SWG TWT相比，PWSWG TWT具有更高的相互作用效率和更短的饱和管长度。综上所述，本文提出的PWSWG可以被认为是适合高功率太赫兹辐射源的SWS。