近日,,電子科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院蒙林教授團(tuán)隊(duì)(高功率微波團(tuán)隊(duì))在電子器件領(lǐng)域頂級(jí)期刊《IEEE Electron Device Letters》上發(fā)表了題為“High-Efficiency Phase-locking of Millimeter-Wave Magnetron for High-Power Array Applications”的學(xué)術(shù)論文,。在新體制高功率微波技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面取得重大突破,,在國(guó)際上首次提出了基于磁控管的高效鎖頻鎖機(jī)理,為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的陣列化應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ),,極大程度的拓展了電真空器件的應(yīng)用領(lǐng)域,。蒙林教授團(tuán)隊(duì)宋岷生博士生為論文第一作者,殷勇教授為論文通訊作者,,電子科技大學(xué)為論文第一且唯一署名單位,。
磁控管作為目前世界上保有量最多的電真空器件,具有成本低,、體積小,、效率高、功率高,、可工作頻段寬(在微波到太赫茲頻段都有應(yīng)用)等優(yōu)點(diǎn),。蒙林教授研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于將電真空器件應(yīng)用于高功率微波領(lǐng)域的研究,本論文提出了一種磁控管的高效鎖頻鎖相新機(jī)理,,該技術(shù)不需要外部器件,,只需通過特殊設(shè)計(jì)的耦合橋,使得磁控管頻率相位鎖定,并且鎖定的過程幾乎不會(huì)帶來能量損失,,理論計(jì)算的鎖相效率高達(dá)99.9%,,為將來大規(guī)模的磁控管鎖頻鎖相陣列化應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。圖一為兩個(gè)磁控管高效鎖頻鎖相的3D示意圖,,圖二是通過計(jì)算得到的信號(hào)圖以及電子群聚輪輻。
圖一 高效鎖頻鎖相結(jié)構(gòu)示意圖,,兩個(gè)磁控管通過耦合橋緊密耦合
圖二 單管功率為22.90kW的毫米波磁控管鎖相后功率以及效率保持不變,,信號(hào)同相,磁控管的輪輻也保持完全同步
《IEEE Electron Device Letters》2021年的影響因子為4.187,,是電子器件領(lǐng)域頂級(jí)期刊,,也是IEEE Electron Devices Society第一旗艦期刊。該期刊通常只收錄真空電子器件,、半導(dǎo)體電子器件,、光電子器件等極具原創(chuàng)性的學(xué)術(shù)論文。該論文是高功率微波團(tuán)隊(duì)今年在《IEEE Electron Device Letters》上發(fā)表的第二篇高水平論文,。