近日，電子科技大學電子科學與工程學院蒙林教授團隊（高功率微波團隊）在電子器件領(lǐng)域頂級期刊《IEEE Electron Device Letters》上發(fā)表了題為“High-Efficiency Phase-locking of Millimeter-Wave Magnetron for High-Power Array Applications”的學術(shù)論文。在新體制高功率微波技術(shù)的基礎研究方面取得重大突破，在國際上首次提出了基于磁控管的高效鎖頻鎖機理，為實現(xiàn)大規(guī)模的陣列化應用奠定了理論基礎，極大程度的拓展了電真空器件的應用領(lǐng)域。蒙林教授團隊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用）等優(yōu)點。蒙林教授研究團隊長期致力于將電真空器件應用于高功率微波領(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理，該技術(shù)不需要外部器件，只需通過特殊設計的耦合橋，使得磁控管頻率相位鎖定，并且鎖定的過程幾乎不會帶來能量損失，理論計算的鎖相效率高達99.9%，為將來大規(guī)模的磁控管鎖頻鎖相陣列化應用打下堅實的基礎。圖一為兩個磁控管高效鎖頻鎖相的3D示意圖，圖二是通過計算得到的信號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、半導體電子器件、光電子器件等極具原創(chuàng)性的學術(shù)論文。該論文是高功率微波團隊今年在《IEEE Electron Device Letters》上發(fā)表的第二篇高水平論文。
