[发明专利]一种内反馈式太赫兹行波管振荡器

权利要求书

1.一种内反馈式太赫兹行波管振荡器，其特征在于，以行波管为基础，引入反馈机制；包括：

(1)取消在行波管中的衰减器和夹断结构；

(2)在其输入端口增加一个调谐装置；

(3)在慢波结构输出口，引入具有一定反射的反射结构，使该处在工作频带内具有一定的反射。

2.如权利要求1所述的内反馈式太赫兹行波管振荡器，其特征在于，所述调谐装置，是一个可变短路器。

3.如权利要求1所述的内反馈式太赫兹行波管振荡器，其特征在于，所述慢波结构，为梯形慢波结构、梳状慢波结构、折叠波导慢波结构其中之一。

4.如权利要求1或3所述的内反馈式太赫兹行波管振荡器，其特征在于，用电磁计算软件计算：

a)所选定的慢波结构的慢波特性，根据工作频段选定慢波结构的结构尺寸；

b)通过优化计算，使在工作频段内的耦合阻抗尽可能高；

c)计算输入、输出输能结构的特性、尺寸；

d)输出输能结构与慢波结构输出端连接处的特性，使存在一定的反射；

e)参考微波、毫米波段的可变短路器，设计调谐装置。

5.如权利要求1或4所述的内反馈式太赫兹行波管振荡器，其特征在于，所述一定的反射，是反射系数为0.2左右。

6.如权利要求1所述的内反馈式太赫兹行波管振荡器，其特征在于，工作流程为：

a)电子注中的白噪声在慢波结构中激励起白噪声式的电磁波，并通过电子注与慢波结构的互作用得到放大；

b)被放大的电磁波大部分由输出端口输出，提供给用户使用，有一小部分电磁波受到在慢波结构输出口处的反射结构反射，返回慢波结构；

c)反射回慢波结构的部分电磁波，经过慢波结构及匹配良好的输入端口，进入外接的调谐装置后被全反射，同时被调谐装置引入一个可调节的相位差；

d)引入了相位差、并被全反射的电磁波，再度进入慢波结构成为输入信号；

e)当a)-d)步的电磁波经历反馈回路的相移为2π的整数倍时，在慢波结构提供足够增益以抵消反射损耗、欧姆损耗和介质损耗的条件下，器件发生振荡，输出一个或几个特定频率的太赫兹电磁波。且每个频率均满足本条所述相移和增益条件。

7.如权利要求1、2或6所述的内反馈式太赫兹行波管振荡器，其特征在于，所述调谐装置，通过机械调谐方法在反馈回路中引入额外相移变化，起振电磁波的频率将会跟着变化以满足循环相移为2π整数倍的条件，以实现可调谐特性。

8.如权利要求6所述的内反馈式太赫兹行波管振荡器，其特征在于，所述e)步中的反馈回路，为电磁波从输入端出发，被放大、两次被反射后回到输入端的整个回路。

9.如权利要求7所述的内反馈式太赫兹行波管振荡器，其特征在于，所述机械调谐方法，是在调谐装置为可变短路器的条件下，调节可变短路器内金属活塞的位置。