基于多重级联高频结构的太赫兹源放大装置

摘要

本发明提供了一种基于多重级联结构的太赫兹源放大装置，该太赫兹源放大装置是返波放大器与行波放大器相结合的级联式多电子注太赫兹辐射源，其利用在返波放大器中输入THz激励信号，通过返波电子注-波互作用对信号进行放大，采用双端口输出返波信号到行波高频结构中，通过行波段多重注-波互作用，实现多级放大与频带展宽，并且对多重级联结构输出的信号进行功率合成。本发明具有高功率、高增益、宽频带的特点，在实现THz集成真空电子器件方面具有绝对优势，并且在THz雷达、通信、危险物探测和成像等方面的重要应用前景。

主权项

一种基于多重级联高频结构的太赫兹源放大装置，其特征在于，包括：电子枪，包括底座和固定于所述底座且朝向同一方向并排设置的N个阴极，其中N为奇数；收集极组，包括与上述电子枪各阴极分别相对设置的N个收集极；磁场系统，设置于电子枪阴极和收集极组之间空间的外围；返波放大高频结构，设置于位于电子枪中间的阴极与对应收集极之间的驻波互作用区，包括：群聚段、漂移段和互作用段，其中，太赫兹信号输入端设置于所述群聚段，两输出端口设置于互作用区，并向两侧延伸；行波放大高频结构链，包括(N‑1)/2级的行波放大高频结构组，每级的行波放大高频结构组包括对称设置于返波放大高频结构两侧的驻波互作用区的两行波放大高频结构，其中：第一级行波放大高频结构的输入端连接至返波放大高频结构的一输出端；第I级行波放大高频结构的输入端连接至第(I‑1)级行波放大高频结构的输出端，其中，2≤I≤(N‑1)/2；以及功率合成结构，其两输入端分别连接至两个第(N‑1)/2级的行波放大高频结构的输出端，用于将(N‑1)/2级的行波放大高频结构组输出的太赫兹信号进行功率合成后输出。