ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2024, № 5 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Расчет фильтра для выделения излучения третьей гармоники циклотронной частоты сильноточного гиротрона Ka-диапазона

А.Н. Леонтьев1, К.В. Минеев1, Р.М. Розенталь1,2

1 ФИЦ Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия
2 Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2024.5.4 УДК 621.372.852.1 EDN KNYQRC

Аннотация

Выполнен расчет модового фильтра круглого волновода, предназначенного для выделения TE моды высокого порядка, согласованного с ее полем. Приводится теоретическое обоснование и результаты электродинамического моделирования на примере выделения моды третьей гармоники гиротрона TE12,4 на фоне преобладающего излучения на основной циклотронной гармонике на моде TE4,2.

  • гиротрон
  • миллиметровое излучение
  • волноводный фильтр
Abstract (in English)

Calculation of a waveguide filter to isolate the third harmonic radiation of the cyclotron frequency of a high-current ka-band gyrotron

The calculation of a mode filter for a circular waveguide designed to isolate a high-order TE mode consistent with its field has been carried out. A theoretical justification and results of electrodynamic modeling are given using the example of identifying the third harmonic TE12,4 mode of the gyrotron against the background of predominant radiation at the fundamental cyclotron harmonic in the TE4,2 mode.

Для цитирования

Леонтьев А.Н., Минеев К.В., Розенталь Р.М. Расчет фильтра для выделения излучения третьей гармоники циклотронной частоты сильноточного гиротрона Ka-диапазона // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – № 5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.5.4

Литература

  1. Sidorov, A.V. Terahertz gas discharge: current progress and possible applications / A.V. Sidorov //j. Phys. D: Appl. Phys. - 2022. - Vol. 55. - Art. no. 293001. - https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac5556
  2. Sidorov, A.V. THz gas discharge in nitrogen as a source of ultraviolet radiation / A.V. Sidorov, M.Yu. Glyavin, A.G. Luchinin [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - Vol. 1697. - Art. no. 012213. - https://doi.org/10.1088/1742-6596/1697/1/012213
  3. Леонтьев, А.Н. Возбуждение высоких циклотронных гармоник в сильноточном релятивистском гиротроне в режиме умножения частоты / А.Н. Леонтьев, Р.М. Розенталь, Н.С. Гинзбург [и др.] // Письма в ЖТФ. - 2022. - Т. 48. - Вып. 24. - С. 11-14.
  4. Леонтьев, А.Н. Умножение частоты в сильноточном релятивистском гиротроне для получения мощного излучения терагерцевого диапазона / А.Н. Леонтьев, Р.М. Розенталь, Н.С. Гинзбург [и др.] // Известия РАН. Серия физическая. - 2023. - Т. 87. - № 1. - С. 56-60.
  5. Idehara, T. Frequency measurement of a submillimeter wave gyrotron output / T. Idehara, Y. Yamagishi, T. Tatsukawa // Int J Infrared Milli Waves. - 1997. - Vol. -P. 259-272. - https://doi.org/10.1007/BF02677910
  6. Glyavin, M. Investigation of the Frequency Double-Multiplication Effect in a Sub-THz Gyrotron / M. Glyavin, I. Zotova, R. Rozental [et al.] // Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. - 2020. - Vol. 41. - P. 1245-1251. - https://doi.org/10.1007/s10762-020-00726-x
  7. Golubiatnikov, G.Y. Sub-Terahertz High-Sensitivity High-Resolution Molecular Spectroscopy With a Gyrotron / G.Y. Golubiatnikov, M.A. Koshelev, A.I. Tsvetkov [et al.] // IEEE Trans. THz Sci. Tech. - 2020. - Vol. 10. - No. 5. - P. 502-512. - https://doi.org/10.1109/TTHZ.2020.2984459
  8. Denisov, G.G. Boosted excitation of the fifth cyclotron harmonic based on frequency multiplication in conventional gyrotrons / G.G. Denisov, I.V. Zotova, A.M. Malkin [et al.] // Phys. Rev. E. - 2022. - Vol. 106. - Art. no. L023203. - https://doi.org/10.1103/PhysRevE.106.L023203
  9. Братман, В.Л. Циклотронные и синхротронные мазеры / В.Л. Братман, Н.С. Гинзбург, Г.С. Нусинович [и др.] // В кн. Релятивистская высокочастотная электроника. - Горький: ИПФАН, 1979. - С. 157-216.
  10. Абубакиров, Э.Б. Первые экспериментальные исследования сильноточного релятивистского гиротрона KA-диапазона с компрессией пучка в электронно-оптической системе / Э.Б. Абубакиров, А.Н. Денисенко, А.Н. Леонтьев [и др.] // Изв. вузов. Радиофизика. - 2023. - Т. 66. - № 7-8. - C. 637-644.
  11. Никольский, В.В. Электродинамика и распространение радиоволн / В.В. Никольский, Т.И. Никольская: Учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 544 с.
  12. Вайнштейн, Л.А. Электромагнитные волны / Л.А. Вайнштейн. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1988. - 440 с.