METHODS OF OUTPUT POWER INCREASING IN OROTRON WITH DOUBLE- ROW PERIODIC STRUCTURE IN THE SHORT-WAVELENGTH PART OF MILLIMETER-WAVE RANGE
Cite this article as:
Myasin Е. А., Evdokimov V. V., Il’iyn А. Y. METHODS OF OUTPUT POWER INCREASING IN OROTRON WITH DOUBLE- ROW PERIODIC STRUCTURE IN THE SHORT-WAVELENGTH PART OF MILLIMETER-WAVE RANGE. Izvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics, 2012, vol. 20, iss. 3, pp. 81-93. DOI: https://doi.org/10.18500/0869-6632-2012-20-3-81-93
The peculiarities of the orotron double-row electrodynamical system and methods of output power increase were investigated. For the first time in the experimental model of orotron with electrodynamical system consisting of double-row plain periodic structure (DRPS) and sphere-cylindrical focusing mirror the possibility of using wide electron beam in order to output power increase in 140...300 GHz frequency range is demonstrated. The second experimental achievement showed here is the proof of opportunity of using wide electron beam for the same purpose in 2 mm orotron with focusing mirror of complicated double-spherocylindrical shape. In the first case the maximum width of electron beam was of the order of 3 caustic radii, but in the second case the maximum width of electron beam exceeded the value of 4 caustic radii. For the first time the possibility of 20–30 % frequency tuning with the power level irregularity less then 5 dB is demonstrated in 2 mm orotron with DRPS and the same mirror.
1. Русин Ф.С., Богомолов Г.Д. Генерация электромагнитных колебаний в открытом резонаторе // Письма в ЖЭТФ. 1966. Т. 4, No 6. С. 236.
2. Цейтлин М.Б., Мясин Е.А. Оротрон. Анализ эффективных режимов // РЭ. 1993. Т. 38, No 6. С. 961.
3. Генераторы дифракционного излучения / Под ред. В.П. Шестопалова. Киев: Наукова думка, 1991. 320 с.
4. Мясин Е.А. Оротрон – мощный резонансный генератор О-типа сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн // Радиотехника. 2004. No 2. С. 22.
5. Мясин Е.А. Проблемы создания оротронов с двухрядной периодической структурой коротковолновой части миллиметрового и субмиллиметрового диапазона волн // Радиотехника и электроника. 2008. Т. 53, No 9. С. 1.
6. Цейтлин М.Б., Бернашевский Г.А., Котов В.Д, Цицонь И.Т. Анализ работы оротрона в нелинейном режиме // Радиотехника и электроника. 1977. Т. 22, No 7. С. 1515.
7. Цейтлин М.Б., Бернашевский Г.А., Котов В.Д., Нутович Л.М. Анализ энергетических характеристик оротрона в нелинейном режиме // Радиотехника и электроника. 1979. Т. 24, No 6. С. 1164.
8. Цейтлин М.Б., Мясин Е.А. Оротрон. Анализ эффективных режимов // Радиотехника и электроника. 1993. Т. 38, No 6. С. 961.
9. Ваврив Д.М., Третьяков О.А., Шматько А.А. К нелинейной стационарной теории резонансных генераторов с длительным взаимодействием // Радиотехника и электроника. 1978. Т. 23, No 11. С. 2354.
10. Шестопалов В.П. Дифракционная электроника. Харьков: Изд-во «Вища школа», 1976. С. 191 / Рекламный проспект ИРЭ АН УССР 1990 г. «Генераторы дифракционного излучения».
11. Белявский Б.А., Цейтлин М.Б. Анализ работы оротрона на основе двумерной теории // Радиотехника и электроника. 1980. Т. 25, No 5. С. 1108.
12. Белявский Б.А., Цейтлин М.Б. Влияние пространственного заряда на расслоение электронного потока в оротроне // Радиотехника и электроника. 1982. Т. 27, No 4. С. 787.
13. Белявский Б.А., Цейтлин М.Б. Сопоставление результатов расчета высокоэффективных режимов оротрона на основе одномерной и двумерной теорий // Радиотехника и электроника. 1984. Т 29, No 6. С. 1171.
14. Мясин Е.А., Цейтлин М.Б., Белявский Б.А., Соловьёв А.Н. и др. Оротрон – генератор когерентных электромагнитных колебаний большой мощности в сантиметровом и миллиметровом диапазонах // Рекламный проспект. ИРЭ АН СССР. М., 1990.
15. Myasin Ye.A., Tseytlyn M.B., Belyavsky B.A., Solovjov A.N. et all. Study of centimeter and millimeter wave range powerful orotron efficient regimes at the IRE of the academy of sciences of the USSR // 2nd Int. Conference on Millimeter Wave and Far Infrared Technology / Ed. M. Tucker. August 17–21, 1992. Beijin, China. P. 94.
16. Белявский Б.А., Мясин Е.А., Соловьев А.Н. // АС No 1153743 от 05.08.83
17. Цейтлин М.Б., Мясин Е.А., Нутович Л.М. Оптимизация параметров оротрона на основе приближённой аналитической теории // Радиотехника и электроника. 1988. Т. 33, No 3. С. 580
18. Myasin Ye.A., Tseitlin M.B., Nutovich L.M. Analysis of the electron-wave interaction in the orotron on the basis of the approximate analytic nonlinear theory // IEEE Transactions on ED. 1990. Vol. 37, No 12. P. 2634
19. Русин Ф.С., Богомолов Г.Д. Колебательная система оротрона // Электроника больших мощностей / Под ред. П.Л. Капицы. Вып. 5. М.: «Наука», 1968. С. 36.
20. Цейтлин М.Б., Мясин Е.А., Нутович Л.М. Оптимизация параметров мощного оротрона сантиметрового диапазона длин волн с целью использования его для исследований плотной плазмы // Радиотехника и электроника. 1990. Т. 35, No 11. С. 2364.
21. Мясин Е.А., Евдокимов В.В., Ильин А.Ю. Оротрон с двухрядной периодической структурой диапазона 140–300 ГГц // Радиотехника и электроника. 2011. Т. 56, No 4. С. 454.
22. Мясин Е.А. Оротрон. Патент РФ, кл. H01J 25/00. No87829. Б.И. 2009. No29.
23. Русин Ф.С. Диссертация на соискание учёной степени д.ф.-м. н. 1984. С. 29.
24. Мясин Е.А., Евдокимов В.В., Ильин А.Ю., Соловьев А.Н. Оротрон. Патент РФ, кл. H01J 25/00. No 87830. Б.И. 2009. No 29.
25. Трубецков Д.И., Храмов А.Е. Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков. В 2-х томах. Т. 1. С. 430. М.: Физматлит, 2003. 496 с.
26. Мясин Е.А., Белявский Б.А., Соловьев А.Н Оротрон. Патент РФ, кл. H01J 25/00 No 2274922. Б.И. 2006. No 11.
BibTeX
author = {Е. А. Myasin and V. V. Evdokimov and А. Yu. Il’iyn},
title = {METHODS OF OUTPUT POWER INCREASING IN OROTRON WITH DOUBLE- ROW PERIODIC STRUCTURE IN THE SHORT-WAVELENGTH PART OF MILLIMETER-WAVE RANGE},
year = {2012},
journal = {Izvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics},
volume = {20},number = {3},
url = {https://old-andjournal.sgu.ru/en/articles/methods-of-output-power-increasing-in-orotron-with-double-row-periodic-structure-in-the},
address = {Саратов},
language = {russian},
doi = {10.18500/0869-6632-2012-20-3-81-93},pages = {81--93},issn = {0869-6632},
keywords = {orotron,double-row periodic structure,open resonator,millimeter-wave range,terahertz range.},
abstract = {The peculiarities of the orotron double-row electrodynamical system and methods of output power increase were investigated. For the first time in the experimental model of orotron with electrodynamical system consisting of double-row plain periodic structure (DRPS) and sphere-cylindrical focusing mirror the possibility of using wide electron beam in order to output power increase in 140...300 GHz frequency range is demonstrated. The second experimental achievement showed here is the proof of opportunity of using wide electron beam for the same purpose in 2 mm orotron with focusing mirror of complicated double-spherocylindrical shape. In the first case the maximum width of electron beam was of the order of 3 caustic radii, but in the second case the maximum width of electron beam exceeded the value of 4 caustic radii. For the first time the possibility of 20–30 % frequency tuning with the power level irregularity less then 5 dB is demonstrated in 2 mm orotron with DRPS and the same mirror. }}