电子科大在新体制高功率微波技术的基础研究方面取得重大突破

原标题：电子学院博士生在电子器件领域顶级期刊IEEE Electron Device Letters上发表论文

近日，电子科技大学电子科学与工程学院蒙林教授团队（高功率微波团队）在电子器件领域顶级期刊《IEEE Electron Device Letters》上发表了题为“High-Efficiency Phase-locking of Millimeter-Wave Magnetron for High-Power Array Applications”的学术论文。在新体制高功率微波技术的基础研究方面取得重大突破，在国际上首次提出了基于磁控管的高效锁频锁机理，为实现大规模的阵列化应用奠定了理论基础，极大程度的拓展了电真空器件的应用领域。蒙林教授团队宋岷生博士生为论文第一作者，殷勇教授为论文通讯作者，电子科技大学为论文第一且唯一署名单位。

磁控管作为目前世界上保有量最多的电真空器件，具有成本低、体积小、效率高、功率高、可工作频段宽（在微波到太赫兹频段都有应用）等优点。蒙林教授研究团队长期致力于将电真空器件应用于高功率微波领域的研究，本论文提出了一种磁控管的高效锁频锁相新机理，该技术不需要外部器件，只需通过特殊设计的耦合桥，使得磁控管频率相位锁定，并且锁定的过程几乎不会带来能量损失，理论计算的锁相效率高达99.9%，为将来大规模的磁控管锁频锁相阵列化应用打下坚实的基础。图一为两个磁控管高效锁频锁相的3D示意图，图二是通过计算得到的信号图以及电子群聚轮辐。

图一 高效锁频锁相结构示意图，两个磁控管通过耦合桥紧密耦合

图二 单管功率为22.90kW的毫米波磁控管锁相后功率以及效率保持不变，信号同相，磁控管的轮辐也保持完全同步

《IEEE Electron Device Letters》2021年的影响因子为4.187，是电子器件领域顶级期刊，也是IEEE Electron Devices Society第一旗舰期刊。该期刊通常只收录真空电子器件、半导体电子器件、光电子器件等极具原创性的学术论文。该论文是高功率微波团队今年在《IEEE Electron Device Letters》上发表的第二篇高水平论文。

相关链接：

论文“High-Efficiency Phase-locking of Millimeter-Wave Magnetron for High-Power Array Applications” 链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9536667

论文“Tractable Resonant Circuit With Two Nonuniform Beams for a High-Power 0.22-THz Extended Interaction Oscillator” 链接https://ieeexplore.ieee.org/document/9402772