Особенности работы лампы бегущей волны О-типа в многочастотном режиме тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Нгуен Чонг Зу

• Нгуен Чонг Зу
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Нгуен Чонг Зу

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Электромагнитное излучение терагерцового диапазона

1.2 Пременения электромагнитного излучения в многочастотном режиме

1.3 ЛБВО и её модели

Глава 2. Моделирование усилителя ЛБВО ТГц диапазона

Глава 3. Оптимизация полосы пропускания в ЛБВО терагерцового диапазона

3.1 Полосы пропускания исходных конфигураций пространства взаимодействия

3.2 Изучение полосы экранирования резонансного отражателя

3.3 Изучение полосы пропускания ЛБВО с использованием отражателя

3.4 Изучение усиления волны 218 ГГц в ЛБВО (в горячей системе)

Глава 4. Влияние характеристик поглотителя на работу ЛБВО

4.1 Влияние электропроводимости поглотителя на работы ЛБВО

4.2 Влияние толщины поглотителя на работу ЛБВО

4.3 Влияние положения поглотителя внутри ЗС на работу ЛБВО

4.4 Влияние длины поглотителя на работу ЛБВО

Глава 5. Особенности работы ЛБВО усилителя в разных режимах

5.1 Одночастотный режим ЛБВО усилителя

5.2 Многочастотный режим ЛБВО усилителя

Заключение

Список использованных источников

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ЛБВО - лампа бегущей волны О-типа ЗС - замедляющая система СГ - сдвоенная гребенка ЭМВ - электромагнитная волна СВЧ - сверхвысокие частоты

N - количество частиц, влетающих в пространство взаимодействия за один шаг те - масса электрона е - заряд электрона К - коэффициент укрупнения т - масса частицы q - заряд частицы г - координата частицы V - скорость частицы

Е0,В0 - внешние электрическое и магнитное поля

Епр, Впр - электрическое и магнитное поля пространственного заряда на частицу Ер, Вр - результирующие электрическое и магнитное поля на р-ую частицу Е,В - электрическое и магнитное поля пространственного заряда Емак - амплитуда напряженности электрического поля Н - напряженность магнитного поля пространственного заряда с - скорость света

(XI, у1, 21) - координата первой точки прямой траектории частицы у2, 22) - координата второй точки прямой траектории частицы (хг, уг, 2Г) - координата промежуточной точки прямой траектории частицы 1 - плотность тока

р - плотность пространственного заряда

Дх , Лу , А2 - расстояния между узлами пространственной сетки по осям х, у,

Л - размер ячейки пространственной сетки Лt - шаг дискретизации по времени Я - весовая функция

Вп - нормальная составляющая магнитного поля на границе проводник-вакуум

Ет - тангенциальные компоненты электрического поля на границе проводник-вакуум

I - ток

Уе - энергия электрона

5а, 5Ь - геометрические размеры профиля электронного потока вдоль оси у и вдоль оси

а - высота электронного канала Ь - ширина волновода р - период структуры g - толшина штыря рр - сдвиг гребенок I - ширина резонатора к - глубина резонатора Рвх - входная мощность f - частота входной волны ш - угловая скорость Я - длина волны

Лкр - критическая длина волны прибора fсоб - собственные частоты пушки и коллектора А±, А2 - амплитуды двух волн в спектре Фурье Р1,Р2 - мощности двух волн в спектре Фурье

Ш-волна - электромагнитная линейная волна, в которой вектор электрического поля ортогонален волновому вектору

Б21 - коэффициент прохождения волны

Б11 - коэффициент отражения волны

гк - глубина резонатора отражателя г1 - ширина резонатора отражателя гк - ширина гребенки отражателя ^ - расстояние между плоскостями отражателя о - электропроводимость

'max

максимальная электропроводимость нерасщепленных идеально

согласованных слоев

&opt - оптимальная электропроводимость нерасщепленных идеально согласованных слоев

к - коэффициент проницаемости нерасщепленных идеально согласованных слоев

m - порядок функции распределения электропроводимости нерасщепленных идеально согласованных слоев

£0 - электрическая постоянная

- магнитная постоянная

s - электрическая проницаемость

д - магнитная проницаемость

ё - тензор электрической проницаемости

Д - тензор магнитной проницаемости

Аа - толщины скин-слоя поглотителя

d - толщина поглотителя внутри замедляющей системы

n -длина поглотителя внутри замедляющей системы

к - начало поглотителя внутри замедляющей системы

W± - энергии электронов на выходе пушки

W2 - энергии электронов в конце коллектора

КПД - коэффициент полезного действия

ц - электронный коэффициент полезного действия

FDTD method - от англ. finite difference time domain method - метод конечных разностей во временной области

PIC - от англ. particle-in-cell - частица-в-ячейке

CIC - от англ. cloud-in-cell - облако-в-ячейке

UPML - от англ. uniaxial perfectly matched layer - нерасщепленные идеально согласованные слои

TFSF - от англ. total field / scattered field technique - техника результирующего и рассеянного поля

Fin - входное поле источника

Fref - рассеянного поля источника

Ftot - результирующее поле источника

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности работы лампы бегущей волны О-типа в многочастотном режиме»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации. В настоящее время уже не подвергается сомнению то, что область электромагнитных волн (ЭМВ) в диапазоне от 100 ГГц до 1 0 ТГц представляет собой огромный потенциал для применения в различных областях науки и жизни социума. Это такие приложения безопасности, как неинвазивное обнаружение скрытого оружия, взрывчатых веществ и предметов контрабанды; визуализация термоядерной плазмы; медицинская визуализация, или обнаружение рака; контроль качества промышленной продукции и будущие системы связи с ультраширокой полосой передачи данных. Кроме того, ТГц-излучение обладает рядом фундаментальных особенностей: широким диапазоном частот, привлекательным для систем передачи информации; высокой проникающей способностью, позволяющей получать контрастное изображение, но в то же время гораздо меньшим ионизирующим воздействием, чем рентгеновское излучение. В ТГц диапазоне лежат колебательные вращательные спектры многих веществ [63].

Для поиска высокочастотных мощных источников энергии, необходимых для реализации этих преимуществ и закрытия так называемого терагерцового разрыва, технология вакуумного микроволнового излучения является чрезвычайно привлекательным выбором благодаря способности концентрировать высокую мощность в относительно компактном объеме. Из всех вакуумных усилителей лампа бегущей волны О-типа (ЛБВО) является одним из наиболее интересных вариантов в связи с комбинацией её характеристик по полосе пропускания и мощности [130].

Применение усилителей на ЛБВ в телекоммуникациях, радарах и радиоэлектронной борьбе часто требует одновременного усиления многочастотных сигналов. Однако нелинейность в усилителе может привести к созданию нежелательных эффектов взаимодействия, таких как амплитудная и фазовая взаимная модуляция и интермодуляция. Исследования многочастотного

режима все еще очень малы из-за ограниченности методов теоретического анализа, особенно для терагерцового диапазона частот.

Моделирование усилителя в разных режимах с использованием строгих электродинамических программ требует больших затрат вычислительных ресурсов и большого времени, особенно с помощью современных универсальных 3D-пакетов, основанных на методе конечных элементов (HFSS, FreeFem++, COMSOL и др.) или конечных разностей (MAGIC, CST Studio и др.). Такие затраты сократятся, если использовать программы, оптимизированные под конкретную задачу расчета усилителя определенной конфигурации.

Таким образом, моделирование и исследование особенностей конкретного ЛБВО усилителя в разных режимах с помощью простой программы, написанной на языке C++ на основе метода конечных разностей во временной области (FDTD) является весьма актуальной задачей.

Степень научной разработанности темы. В качестве замедляющей системы (ЗС) из использующихся в терагерцовой полосе частот можно отметить хорошо известную ЗС типа сдвоенной гребенки (СГ), предложенную коллективом Шина, для применения в ЛБВО при комбинации с ленточным электронным потоком. Предполагается, что такой тип ЗС имеет сильное симметричное распределение аксиального электрического поля вдоль направления распространения электронного потока и работает в основном режиме TE10 на первой положительной пространственной гармонике. Моделирование и эксперименты показывают, что выходная мощность такого ЛБВО усилителя может достигать нескольких сотен ватт с небольшим отражением в терагерцевом диапазоне [89].

Исследовательским коллективом Саратовского государственного университета были рассчитаны электродинамические параметры методом интегрального уравнения и определены оптимальные геометрические размеры ЗС типа СГ, обеспечивающие широкую полосу пропускания в ТГц диапазоне. Разработанная программа превосходит программные пакеты, основанные на

методе конечных элементов или конечных разностей, в быстродействии в 50-100 раз [131].

Однако в используемых в данных работах моделях, существуют ограничения, связанные с тем, что не учитывается влияния на протекающие процессы областей, содержащих электронную пушку и коллектор, поэтому получаемые при моделированные результаты, несколько отличаются от экспериментальных данных [79].

Объектом исследования является ЛБВО ТГц-диапазона.

Предмет исследования - процесс распространения и усиления ЭМВ в многочастотном режиме в ЛБВО.

Цель диссертационной работы состоит в установлении физических особенностей распространения и усиления терегерцовых ЭМВ в ЛБВО с ЗС типа СГ в многочастотном режиме. При реализации поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

1. Провести анализ известных в литературе современных моделей ЛБВО с ЗС типа СГ.

2. Разработать и реализовать новую численную модель ЛБВО с граничными условиями, учитывающими отражение ЭМВ в коллекторе и пушке.

3. Модифицировать конструкцию ЛБВО путём включения в пространство взаимодействия отражателей и поглотителей, для улучшения качества распространения и усиления ЭМВ.

4. Исследовать протекание процесса усиления ЭМВ в одночастотном режиме в зависимости от ускоряющего напряжения, тока электронного потока и мощности входного сигнала.

5. Рассчитать выходные характеристики ЛБВ-усилителя терагерцового диапазона в двухчастотном режиме и найти условия, соответствующие одинаковым выходным мощностям.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые предложена модель процесса самосогласованного

взаимодействия электронного потока, эмитируемого с нулевой начальной

9

скоростью, с ЭМВ и ЗС, учитывающая отражение ЭМВ в коллекторе и пушке ЛБВО.

2. Исследовано влияние конструкций отражателей и свойств поглотителей на характеристики распространения и усиления ЭМВ в рассматриваемой модели ЛБВО, в одночастотном режиме.

3. В рамках используемой модели, впервые детально исследован многочастотный режим работы ЛБВО терагерцового диапазона с ЗС типа СГ.

Научная и практическая значимость работы. Представленные в работе результаты могут быть использованы для разработки источников суб-ТГц излучения. Разработанная программа моделирования работы ЛБВО может быть использована для расчетов усиления волн в ЛБВ различных типов в одночастотном и многочастотном режимах.

Методология и методы исследования. В основе модели использованы основные формулы теории электродинамики ЛБВО и известные методы численного моделирования. Численные эксперименты, проведенные на основе разработанной модели, были реализованы с помощью программы, написанной на языке С++.

Положения и результаты, выносимые на защиту.

1. Численная модель процесса самосогласованного взаимодействия электронного потока, эмитируемого с нулевой начальной скоростью, с ЭМВ и ЗС, учитывающая отражение ЭМВ в коллекторе и пушке ЛБВО.

2. Функциональная зависимость полосы пропускания и усиления, мощности и стабильности выходного сигнала от параметров ЛБВО в одночастотном режиме.

3. Характеристики работы ЛБВО в двухчастотном режиме: суммарная выходная мощность, электронный КПД и условие получения одинаковых выходных мощностей.

Достоверность результатов обусловлена использованием классических физических законов, достаточным количеством результатов, коррелирующих с

данными численных экспериментов, полученными другими исследователями с помощью различных подходов.

Апробация работы. Результаты, представленные в работе, докладывались на научных конференциях:

• 58-я внутривузовская научная конференция ВолгГТУ. Волгоград, 2021;

• Региональная конференция молодых ученых и исследователей

Волгоградской области. Волгоград, 2021 - 2023;

• Всероссийская научно-практическая студенческая конференция «России -

творческую молодёжь». Камышин, 2023;

• Международная Крымская конференция (КрыМиКо). Севастополь, 2017.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 статьи в

реферируемых журналах, входящих в список изданий, рекомендованных ВАК [138, 139, 144], 1 патент [140], 5 статей в сборниках трудов конференций [133 - 137].

Личный вклад автора. Все основные результаты, включенные в диссертацию, получены лично автором. Соискателем разработаны методики и алгоритмы моделирования, реализованы компьютерные программы и проведены все численные расчеты.

Постановка задач, определение подходов к их решению, анализ, обсуждение и интерпретация полученных результатов осуществлялись совместно с научным руководителем.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 116 страницы текста, включая 74 рисунков и графиков, 15 таблиц и список литературы из 146 наименований.

Краткое содержание работы

Во Введении обоснована актуальность темы диссертации, указаны её цели, научная новизна, практическая значимость и сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава содержит краткий обзор применения ТГц излучения в разных

режимах и современного состояния исследований вакуумных приборов ТГц

11

диапазона с ЗС типа СГ. Приведены основные результаты теоретических и экспериментальных работ, выполненных в основном в США, Китае и других странах.

Во второй главе развита методика моделирования процессов в ЛБВО на основе методов FDTD и ОС Изучены процесс взаимодействия ЭМВ с поверхностью металла и поглотителем, метод обнаружения результирующего/рассеянного поля и модель ввода и вывода ЭМВ. Они гарантируют, что модель изучаемого устройства является обоснованной и надежной.

В третьей главе исследованы методы препятствования распространению ЭМВ за пределы ЗС путем добавления в пространство взаимодействия отражателей. Определена оптимизированная геометрия системы отражателей, обеспечивающая полосу пропускания 186-234 ГГц.

Четвертая глава содержит исследование влияния поглотителя на работу ЛБВО. Рассмотрены разные характеристики поглотителя и их оптимизированный диапазон значения для стабильности усиления ЭМВ.

В пятой главе показаны характеристики усиления ЭМВ в одночастотном режиме при изменении параметров системы: напряжения, тока и входной мощности волны. Определены этапы процесса усиления волны и состояния насыщения выходной мощности волны. Исследованы характеристики усиления ЭМВ в двухчастотном режиме. Представленные нелинейные характеристики показывают конкуренцию входных частот, из-за которой выходная мощность и электрон КПД сильно изменяются. Глубоко изучен случай, когда два выходных сигнала имеют одинаковую мощность, что можно использовать для настройки устройства.

В Заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

Благодарности. Автор выражает благодарность доценту Ковтун Д. Г.

кафедры «Физика» ВолгГТУ за консультации при проведении численных расчетов.

12

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Электромагнитное излучение терагерцового диапазона

Растет осознание того, что область электромагнитного спектра от 100 ГГц до 10 ТГц имеет множество важных потенциальных применений. К ним относятся приложения для обеспечения безопасности, такие как неинвазивное обнаружение спрятанного оружия, взрывчатых веществ и контрабандных предметов; визуализация плазмы термоядерного синтеза, медицинская визуализация или обнаружение рака, промышленный контроль качества и будущие сверхширокополосные системы связи с высокой скоростью передачи данных [3, 7, 63, 90, 111, 120].

Что еще более важно, что электромагнитное излучение терагерцового диапазона может служить уникальным инструментом для исследования многих (увлекательных научных границ) межнаучных областей благодаря своим необычным частотным и временным характеристикам. ТГц-излучение может обеспечить прямой доступ к изучению фундаментальных мод, включая движение свободных электронов, вращение молекул, колебания кристаллических решеток, сверхпроводящие колебания и прецессии спинов, взаимодействуя с различными степенями свободы материи и, таким образом, предоставляя универсальный инструмент для управления материей [64].

Терагерцовые волны представляют большой интерес для радиолокационных и телекоммуникационных применений. Некоторыми из заявленных преимуществ терагерцовых линий связи являются изначально более высокая пропускная способность по сравнению с линиями миллиметрового диапазона, меньшая подверженность эффектам мерцания, чем инфракрасные беспроводные линии, и возможность использовать терагерцовые линии связи для защищенной связи [18, 27, 43, 88]. Терагерцовая (0,1-10 ТГц) беспроводная связь станет технологией

будущего, позволяющей достичь первоклассной скорости передачи данных. ТГц — один из наиболее перспективных кандидатов для систем 6G, поскольку он обеспечивает огромную полосу пропускания, до 100 ГГц, и огромную скорость передачи данных до 1 Тбит/с [58, 83, 97, 98, 114]. В работе [26] рассматривалась беспроводная связь в ТГц диапазоне (0,1-10) ТГц для новых исследований дальнего космоса.

Недавно была изучена связь в терагерцовом (ТГц) диапазоне на различных атмосферных высотах из-за большей доступности полосы пропускания и пониженной концентрации водяного пара на более высоких атмосферных высотах по сравнению с уровнем моря. В работах [27, 59, 81, 85, 103] анализ общей полезной полосы пропускания демонстрирует потенциал когнитивного использования широкополосной связи в диапазоне от ГГц до ТГц в диапазоне (1-1000) ГГц для различных практических неназемных сетей 6G.

В работе [78] проведено подробное обсуждение планарных ТГц-антенн, которые широко использовались в ТГц-приложениях, таких как формирование изображений, зондирование и Интернет вещей (IoT), и подробное исследование антенн ТГц, антенных решеток и антенн MIMO на различных проводящих материалах, как медь и графен, которые разработаны на различных диэлектрических подложках, таких как полиимид, кварц, жидкокристаллический полимер и политетрафторэтилен.

Наружные наземные терагерцовые каналы связи в последнее время привлекли большой исследовательский и коммерческий интерес в ответ на растущий спрос на пропускную способность для чрезвычайно высокоскоростной беспроводной передачи данных. Однако их развитию препятствует случайное поведение атмосферного канала из-за молекулярного затухания, неблагоприятных погодных эффектов и атмосферной турбулентности (наряду с потерями на трассе в свободном пространстве и ошибками наведения) из-за стохастических рассогласований между передатчиком и получателем. В работах [15, 25]

исследовано совместное влияние этих вредных воздействий на обе пропускные способности типичной линии прямой видимости терагерцового канала связи.

Привлекательные свойства ТГц-излучения открыли множество новых возможностей для медицинской диагностики и лечения со значительными преимуществами по сравнению с другими традиционными методами [24]. В [99] представлен обзор недавних отчетов (или отчётов 2018-20 гг., например) о практическом применении терагерцового излучения для диагностики, биосенсорного и клинического лечения. Обзор включает диагностику рака молочной железы, кожи, полости рта, шейки матки, легких, тонкой кишки, предстательной железы, толстой кишки и желудка, оценку биомолекул, выявление генетических мутаций, определение глубины ожога, диагностику кариеса, сахарного диабета и эмоционально-психических состояний, оценку роговичной воды для диагностики заболеваний органов зрения, мониторинг заживления ран. Кроме того, он включает использование ТГц-терапии для уменьшения размера опухоли, лечения рака кожи и заживления ожоговых ран, сердечно-сосудистых заболеваний, эпителия роговицы, стенокардии и ТГц-нагрева. Подчеркнуты возможности ТГц-волн как нового инструмента для будущей клинической диагностики и лечения.

Терагерцовые волны также обладают лечебным эффектом из-за влияния на реакционную способность атмосферных газов-метаболитов, имеющих спектры поглощения в ТГц-диапазоне. Предложены такие методы лечения, как молекулярная ТГц-акустотерапия, ТГц-аэротерапия, ингаляционная ТГц-акустотерапия и другие [91, 105, 143].

В связи с растущим интересом к визуализации, промышленности и развитию

беспроводной связи, работающей на терагерцовых частотах, крайне важно

установить возможные последствия для здоровья, возникающие в результате

воздействия терагерцового излучения. Излучение терагерцового диапазона сильно

поглощается водой с коэффициентом поглощения порядка от 80 до 3500 см-1.

Содержание воды в большинстве тканей тела составляет от 70% до 75%, и,

15

учитывая высокий коэффициент поглощения воды в ТГц, эффективное проникновение излучения в ткани при температуре тела составляет порядка 0,010,3 мм. Из этого следует, что большая часть ТГц поглощается эпидермисом, внешними слоями дермы, роговицей и барабанной перепонкой. В [56] сообщается о пилотном исследовании спектров пропускания и поглощения роговицы свиньи после облучения на терагерцовой частоте на синхротронном терагерцовом/дальнем ИК-потоке. Время воздействия составило 4 часа. Одна роговица подвергалась облучению, а вторая роговица была контрольной. Результаты показывают, что терагерцовая спектроскопия является многообещающим методом определения гидратации тканей роговицы.

Растет интерес к приложениям, использующим диапазон частот от 30 до 90 ГГц, включая автомобильные радары, сотовые сети 5G и беспроводные локальные каналы связи. В [118] изучалось проникновение импульсного излучения 30-90 ГГц в слуховой проход и барабанную перепонку человека с использованием компьютерных фантомов. Данных о последствиях длительного воздействия на человека терагерцового излучения нет [116].

Учитывая, что длина волны терагерцового излучения того же порядка, что и размеры кожных структур, таких как волосы и потовые протоки, представляет интерес возможность взаимодействия между этими структурами. Взаимодействие было изучено с использованием моделирования во временной области с конечной разностью с возбуждением в дальней зоне 0,45 ТГц [42, 119].

Уникальная особенность частоты 0,1-2,0 ТГц заключается в том, что существует большая разница между поглощением жидкой водой и поглощением льдом, при этом лед в 100 раз более проницаем для излучения, чем жидкая вода. Это приводит к тому, что 90% излучения сохраняется во льду до 1,0 мм, что позволяет визуализировать замороженные ткани на глубину до 5,0 мм. Это открывает возможность медицинской визуализации на основе разницы содержания воды между нормальной и пораженной тканью [117].

Терагерцовая технология открывает новые возможности в биологии и медицине благодаря уникальным особенностям взаимодействия терагерцовой волны с тканями и клетками. Среди них особенно отмечается сильная чувствительность ТГц-волн к тканевой воде как среде для биохимических реакций и основному эндогенному маркеру для ТГц-спектроскопии и визуализации [99, 101]. В [87] впервые были получены данные о воздействии высокоинтенсивного терагерцового излучения на прямо репрограммированные нейральные клетки -предшественники человека и на клетки нейробластомы. Результаты показали, что воздействие на неопухолевые и опухолевые клетки широкополосными (0,1-3 ТГц) ТГц импульсами с интенсивностью 21 ГВт/см2 и напряженностью электрического поля 2,8 МВ/см в течение 30 мин не вызывали ни заметного генотоксического эффекта, ни статистически значимого изменения пролиферативной активности и дифференцировки клеток. Показано также, что сочетанное воздействие ТГц-излучения и перспективного противоопухолевого средства салиномицина на клетки нейробластомы не усиливает генотоксического действия этого антибиотика.

Встроенные ТГц биосенсоры обладают огромным потенциалом для развития интегрируемых устройств для неинвазивного обнаружения белков, ДНК и раковых тканей в режиме реального времени без использования меток. В [75] раскрывается топологическая волноводная резонаторная система с топологически защищенными распространяющимися межфазными модами, демонстрирующими затухающие волны с величиной внеплоскостного поля 0,3Х0, где Х0 — длина волны, соответствующая резонансной частоте резонатора. Эксперименты, включающие обнаружение биомолекул и мониторинг гидратации листьев, показывают, что ближнее поле высокодобротных резонансов топологических полостей точно обнаруживает мельчайшие сдвиги частоты в течение длительных периодов времени, облегчая обнаружение и мониторинг биологических веществ в реальном времени. Внедрение топологически защищенных затухающих полей в волноводно-резонаторных системах улучшит биосенсорное ТГц-излучение на кристалле.

Излучение терагерцовой частоты обладает уникальным сочетанием желаемых свойств для неинвазивной визуализации и спектроскопии материалов. Это включает в себя возможность получения химической и структурной информации о веществах, скрытых в сухой упаковке, например, в бумаге, пластике и картоне. В результате применение терагерцовой частотной спектроскопии для обнаружения и идентификации материалов, представляющих интерес с точки зрения безопасности, таких как взрывчатые вещества и, в меньшей степени, наркотики, привлекло внимание ряда исследователей и агентств безопасности [123]. Описаны терагерцовая спектроскопия во временной области и исследованы терагерцовые спектры широкого спектра наркотиков, чистых взрывчатых веществ и пластических взрывчатых веществ [100].

Разработана и продемонстрирована трехмерная визуализация для обнаружения контрабанды с использованием радара субмиллиметрового диапазона с частотно-модулированной непрерывной волной с быстрым микроволновым чирпом и фазово-когерентным обнаружением. Прототип системы использует радиочастотный сигнал 600 ГГц с чирпом 28,8 ГГц, производящим развертку 2,3 МГц/мкс, что обеспечивает разрешение по дальности примерно 0,6 см или меньше [6].

Рассмотрены методы и технологии для обнаружения оружия и контрабанды, спрятанных на лицах под одеждой с помощью излучения в диапазоне 100 ГГц - 1 ТГц [20].

В работе [113] предлагается метод поиска дефектов в жаропрочных конструкциях без их повреждения с использованием терагерцовых волн. Эти волны обладают уникальными свойствами, которые делают их полезными для неразрушающего контроля различных материалов, таких как пластмассы, композиты и термостойкие материалы. Предлагаемый метод заключается в установке терагерцового волнового сканера на многоосном столике и его использовании для обнаружения дефектов в жаропрочных конструкциях конической и цилиндрической формы.

Технология непрерывного терагерцового обнаружения широко используется при обнаружении полимеров. Однако количественный анализ дефектов очень затруднен из-за особенностей фокусирующих линз. В [29] предлагается метод обнаружения нарушения связи и количественного анализа в слоистых структурах. Результаты предложенного алгоритма показывают, что погрешность обнаружения области отслоения терагерцового изображения контролируется в пределах 10,17%-11,27%. Это обеспечивает новый метод и идею для количественного анализа терагерцового обнаружения в слоистых структурах.

В [108] создана модель распространения в терагерцовом диапазоне и представлен количественный метод определения толщины дефектов отслоения на основе множественных эхо-сигналов. Погрешность измерения при заданной толщине дефекта 500 мкм составила 4 %.

Был предложен новый подход к объединению инфракрасного и терагерцового сигналов, а также был разработан новый неконтролируемый алгоритм глубокого остаточного слияния для объединения выходных данных двух разных физических механизмов. В частности, инфракрасное изображение предоставило детали дефектов и морфологическую информацию о поверхности и недрах, в то время как терагерцовое изображение зафиксировало распределение волокон и смолы [73].

Интеграция микрофлюидного чипа в терагерцовую спектроскопию с ослабленным полным отражением во временной области терагерцового диапазона очень востребована для точного измерения водных проб. Однако до сих пор в этом отношении сообщалось о малом количестве работ. В [102] продемонстрирована стратегия изготовления микрофлюидного чипа из полидиметилсилоксана (М-чип), подходящего для измерения водных образцов, и исследовано влияние его конфигурации, в частности глубины полости М-чипа, на ТГц-спектры.

Терагерцовая система компьютерной томографии (КТ) во временной области использовалась для оценки веса ядра и полноты семян подсолнечника в [62]. Это

первое применение систем ТГц КТ в сельскохозяйственных исследованиях, и результаты показывают, что ТГц компьютерная томография во временной области может быть полезным неразрушающим инструментом для оценки веса и пухлости неповрежденных семян подсолнечника. Кроме того, существует потенциал для расширения терагерцовой системы компьютерной томографии во временной области для анализа других типов сельскохозяйственных пищевых продуктов.

Получение изображений радаром с обратной синтезированной апертурой высокого разрешения (ISAR) демонстрируется с использованием радиолокационной системы формирования изображений со ступенчатой частотой (SF) 0,22 ТГц. Полоса синтеза терагерцового (ТГц) радиолокатора SF составляет 12 ГГц, что выгодно для получения изображений с высоким разрешением. Разрешение изображения ISAR может достигать сантиметрового масштаба с использованием алгоритма Range-Doppler (RDA) [39].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгуен Чонг Зу, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. 0.22 THz wideband sheet electron beam traveling wave tube amplifier: Cold test measurements and beam wave interaction analysis / A. Baig [et al.] // Physics of Plasmas. 2012. Vol. 19. №. 9.

2. 0.2-THz traveling wave tube based on the sheet beam and a novel staggered double corrugated waveguide / Z.Lu [et al.] //IEEE Transactions on Plasma Science. 2020. Vol. 48. №. 9. P. 3229-3237.

3. 4.7-THz superconducting hot electron bolometer waveguide mixer / D. Büchel [et al.] // IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. 2015. Vol. 5. №. 2. P. 207-214.

4. 5G deployment:Standalone vs. Non-standalone from the operator perspective / G. Liu [et al.] // IEEECommunications Magazine. 2020. Vol. 58. №. 11. P. 83-89.

5. 5G evolution: A view on 5G cellular technology beyond 3GPP release 15 / A. Ghosh [et al.] // IEEE access. 2019. Vol. 7. P. 127639-127651.

6. A 600 GHz imaging radar for contraband detection / G. Chattopadhyay [et al.] // 19th International Symposium on Space Terahertz Technology. Groningen. 2008. Vol. 300.

7. A distributed terahertz metasurface with cold-electron bolometers for cosmology missions / B. Beiranvand [et al.] // Applied Sciences. 2021. Vol. 11. №. 10. P.4459.

8. A glimpse beneath Antarctic sea ice: Platelet layer volume from multifre-quency electromagnetic induction sounding / P.A. Hunkeler [et al.] // Geophysical Research Letters. 2016. Vol. 43. №. 1. P. 222-231.

9. A multiplexer-based multi-channelmicrowave Doppler backward scattering reflectometer on the HL-2A tokamak / Z. Shi [et al.] // Review of Scientific Instruments. 2018. Vol. 89. №. 10. P. 10H104.

10. A new charge conservation method in electromagnetic particle-in-cell simulations / T. Umeda [et al.] // Computer Physics Communications. 2003. Vol. 156. №. 1. P. 73-85.

11. A next generation ultra short pulse reflectometry (USPR) diagnostic / C.W. Domier [et al.] // Review of Scientific Instruments. 2021. Vol. 92. №. 3.P. 034714.

12. A novel chevron-shape double-staggered grating waveguide slow wave structure for terahertz traveling wave tubes / A. Babaeihaselghobi [et al.] // IEEE Transactions on Electron Devices. 2020. Vol. 67. №. 9. P. 3781-3787.

13. A novel scheme for gain and power enhancement of THz TWTs by extended interaction cavities / N. Shi [et al.] // IEEE Transactions on Electron Devices. 2020. Vol. 67. №. 2. P. 667-672.

14. A novel, tunable, multimodal microwave system for microwave reflectometry system / M.Y. Wang [et al.] // Review of Scientific Instruments. 2018. Vol. 89. №. 9. P. 093501.

15. A simple analytical model for THz band path loss / M. Erdem [et al.] // IEEE Communications Letters. 2023. Vol. 27. №. 3. P. 996-1000.

16. A three-stage cascaded staggered double vane for a 220 GHz traveling-wave tube / Deng G. [et al.] // Plasma and Fusion Research. 2015. Vol. 10. P. 14060781406078.

17. A wideband input/output structure for the staggered double grating sheet beam travelling wave tube / J. Luo [et al.] // 2016 IEEE International Vacuum Electronics Conference (IVEC). IEEE, 2016. P. 1-2.

18. Akyildiz I.F., Jornet, Han C. J.M. Terahertz band: Next frontier for wireless communications // Physical Communication. 2014. Vol. 12. P. 16-32.

19. An arbitrary staggered multi-vane traveling wave tube driven by double sheet electron beams / Shi X. [et al.] // 2015 8th UK, Europe, China Millimeter Waves and THz Technology Workshop (UCMMT). IEEE, 2015. P. 1-3.

20. Appleby R., Wallace H.B. Standoff detection of weapons and contraband in the 100 GHz to 1 THz region // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2007. Vol. 55. №. 11. P. 2944-2956.

21. Application of dual frequency comb method as an approach to improve the performance of multi-frequency simultaneous radiation doppler radar for high temperature plasma diagnostics / T. Tokuzawa [et al.] // AApplied Sciences. 2022. Vol. 12. №. 9. P. 4744.

22. Armstrong C.M. The truth about terahertz // IEEE Spectrum. 2012. Vol. 49. №. 9. P. 36-41.

23. Baumann M., van Gijzen M. B. Efficient iterative methods for multi-frequency wave propagation problems: A comparison study // Procedia Computer Science. 2017. Vol. 108. P. 645-654.

24. Biomedical applications of terahertz technology / A. Gong [et al.] // Applied Spectroscopy Reviews. 2020. Vol. 55. №. 5. P. 418-438.

25. Capacity performance analysis for terrestrial THz channels / G.K. Varotsos // Electronics. 2023. Vol. 12. №. 6. P. 1336.

26. Civas M., Akan O.B. Terahertz wireless communications in space // ITU Journal on Future and Evolving Technologies. 2021. Vol. 2. №. 7. P. 31-38.

27. Civas M., Yilmaz T., Akan O. Terahertz band intersatellite communication links // Next generation wireless terahertz communication networks. CRC Press, 2021. P. 337-354.

28. Composite right/left-handed transmission line with array of thermocouples for generating terahertz radiation / B. Beiranvand [et al.] The European Physical Journal Applied Physics. 2020. Vol. 92. №. 2. P. 20502.

29. Continuous terahertz wave imaging for debonding detection and visualization analysis in layered structures / K. Xue [et al.] // IEEE Access. 2023. Vol. 11. P. 31607-31618.

30. Creation of multi-frequency terahertz waves by optimized cascaded difference frequency generation / Zh.Y. Li [et al.] // Chinese Physics B. 2022. Vol. 31. №. 4. P. 044205.

31. Dai J., Fouda A.E. Corrosion evaluation in dual completions using a mul-tifrequency electromagnetic tool // Offshore Technology Conference. OnePetro, 2021.

32. Data mining for terahertz generation crystals / G.A. Valdivia-Berroeta [et al.] // Advanced Materials. 2022. Vol. 34. №. 16. P. 2107900.

33. Design of a variable frequency comb reflectometer system for the ASDEX Upgrade tokamak / T. Happel [et al.] // Plasma Science and Technology. 2020. Vol. 22. №. 6. P. 064002.

34. Design, fabrication, and cold test of a high frequency system for an H-band sheet beam travelling wave tube / G. Shu [et al.] // IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. 2020. Vol. 10. №. 3. P. 292-301.

35. Developments of frequency comb microwave reflectometer for the interchange mode observations in LHD plasma / R. Soga [et al.] // Journal of Instrumentation. 2016. Vol. 11. №. 2. P. C02009.

36. Dichlorinated organic-salt terahertz sources for THz spectroscopy / B.R. Shin [et al.] // Advanced Optical Materials. 2022. Vol. 11. №. 4. P. 2202027.

37. Dispersion and dielectric attenuation properties of a wideband double-staggered grating waveguide for subterahertz sheet-beam traveling-wave amplifiers / G. Shu [et al.] // IEEE Transactions on Electron Devices. 2021. Vol. 68. №. 11. P. 5826-5833.

38. Electrical and thermal properties of off-stoichiometric SiC prepared by spark plasma sintering / Y. Taki [et al.] // Journal of Asian Ceramic Societies. 2018. Vol. 6. №2. 1. P. 95-101.

39. Experimental 0.22 THz stepped frequency radar system for ISAR imaging / M.Y. Liang [et al.] // Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves. 2014. Vol. 35. №. 9. P. 780-789.

40. Experimental study of electron guns for TWT of terahertz range / A.A. Burtsev [et al.] // 2015 IEEE International Vacuum Electronics Conference (IVEC). IEEE, 2015. P. 1-2.

41. Fan Y., Luo J., Fang Z. W-band sheet beam staggered double grating traveling wave tube with simplified input/output structure // 2017 Eighteenth International Vacuum Electronics Conference (IVEC). IEEE, 2017. P. 1-2.

42. FDTD simulations of sweat ducts and hair at 0.45 THz / Z. Vilagosh [et al.] // Dermato. 2023. Vol. 3. №. 1. P. 69-84.

43. Federici J., Moeller L. Review of terahertz and subterahertz wireless communications // Journal of Applied Physics. 2010. Vol. 107. №. 11.

44. Five-channel tunable W-band Doppler backscattering system in the experimental advanced superconducting tokamak / X. Feng [et al.] // Review of Scientific Instruments. 2019. Vol. 90. №. 2. P. 024704.

45. Generating high-power, frequency tunable coherent THz pulse in an X-ray free-electron laser for THz pump and X-ray probe experiments / Y. Kang [et al.] // Photonics. 2023. Vol. 10. №. 2. P.133.

46. Gilmour A.S. Klystrons, traveling wave tubes, magnetrons, crossed-field amplifiers, and gyrotrons. Artech House, 2011. 882 p.

47. Hashemi M., E. Koksal C., Shroff N.B. Out-of-band millimeterwave beam-forming and communications to achieve low latency and high energy efficiency in 5G systems // IEEE transactions on communications. 2017. Vol. 66. №. 2. P. 875-888.

48. High efficiency and high power staggered double vane TWT amplifier enhanced by velocity-taper design / X. Shi [et al.] // Progress In Electromagnetics Research C. 2016. Vol. 66. P. 39-46.

49. High efficiency terahertz generation in a multi-stage system / L. Wang [et al.] // Optics Express. 2018. Vol. 26. №. 23. P. 29744-29768.

50. High-density organic electro-optic crystals for ultra-broadband THz spectroscopy / J.H. Seok [et al.] // Advanced Optical Materials. 2021. Vol. 9. №. 17. P. 2100618.

51. High-field THz source centered at 2.7 THz / W. Cui [et al.] // arXiv preprint arXiv:2301.09467. 2023.

52. High-resolution observation of ionospheric e-layer irregularities using multi-frequency range-imaging technology / B. Chen ]et al.] // Remote Sensing. 2023. Vol. 15. №. 1. P. 285.

53. Improved design and microfabrication of H-plane and E-plane loaded rectangular slow-wave structure for THz TWT amplifier / L. R. Billa [et al.] // IEEE Transactions on Electron Devices. 2017. Vol. 64. №. 5. P. 2383-2389.

54. Inan U.S., Marshall R.A. Numerical electromagnetics: the FDTD method. Cambridge University Press, 2011. 390 p.

55. Integrated sensingand communication with multi-domain cooperation / J. Yang [et al.] // arXiv preprint arXiv:2105.03065. 2021.

56. Investigating the impact of synchrotron THz radiation on the corneal hydration using synchrotron THz-far infrared beamline / N. Foroughimehr [et al.] // Sensors. 2022. Vol. 22. №. 21. P. 8261.

57. Investigation on the stability for the staggered double vane structure TWT in G-band with Bragg reflector / C.J. Ruan [et al.] // 2017 Progress in Electromagnetics Research Symposium-Fall (PIERS-FALL). IEEE, 2017. P. 1498-1500.

58. Joint scheduling and power allocation for 6G Terahertz mesh networks / M. Yu [et al.] // 2020 International Conference on Computing Networking and Communications (ICNC). 2020. P. 631-635.

59. Jornet J.M., Akyildiz I.F. Channel modeling and capacity analysis for electromagnetic wireless nanonetworks in the terahertz band // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2011. Vol. 10, №. 10. P. 3211-3221.

60. Ka-band microwave frequency comb doppler reflectometer system for the Large Helical Device / T. Tokuzawa [et al.] // Plasma and Fusion Research. 2014. Vol. 9. P. 1402149-1402149.

61. Kurseeva V.Y., Valovik D.V. Multifrequency electromagnetic wave propagation in a dielectric slab with Kerr nonlinearity: perturbative and nonperturbative guided waves // 2019 URSI Asia-Pacific Radio Science Conference (AP-RASC). IEEE, 2019. P. 1-4.

62. Lei T., Sun D.W. Introducing the THz time domain CT system for evaluating kernel weight and plumpness of sunflower seed // Journal of Food Measurement and Characterization. 2023. P. 1-9.

63. Linfield E. A source of fresh hope // Nature Photonics. 2007. Vol. 1. №. 5. P. 257-258.

64. Matter manipulation with extreme terahertz light: Progress in the enabling THz technology / P. Salen [et al.] // Physics reports. 2019. Vol. 836. P. 1-74.

65. Microwave frequency comb Doppler reflectometer applying fast digital data acquisition system in LHD / T. Tokuzawa [et al.] // Review of Scientific Instruments. 2018. Vol. 89. №. 10. P. 10H118.

66. Millimeter-wave communication with out-of-band information / N. Gonza-lez-Prelcic [et al.] // IEEE Communications Magazine. 2017. Vol. 55. №. 12. P. 140-146

67. Misra S., Jin Y. Multifrequency electromagnetic data interpretation using particle swarm optimization and ant colony optimization methods // Multifrequency Electromagnetic Data Interpretation for Subsurface Characterization. 2021. P. 331-349.

68. Modeling investigation of an ultrawideband terahertz sheet beam traveling-wave tube amplifier circuit / Y.M. Shin [et al.] // IEEE Transactions on Electron Devices. 2011. Vol. 58. №. 9. P. 3213 - 3218.

69. Multi-frequency analysis in a single square-wave chronoamperometric experiment / L. Stojanov [et al.] // Electrochemistry Communications. 2021. Vol. 124. №. 22. P. 106943

70. Novel double tunnel staggered grating slow wave structure for 0.2 THz traveling wave tube / Z. Lu [et al.] // IEEE Electron Device Letters. 2020. Vol. 41. №. 2. P. 284-287.

71. Novel double tunnel staggered grating slow wave structure for 0.2 THz traveling wave tube / Z. Lu [et al.]// IEEE Electron Device Letters. 2020. Vol. 41. №. 2. P. 284-287.

72. Novel helical groove rectangular waveguide slow wave structure for 0.2 THz traveling wave tube / Z. Lu [et al.] // IEEE Electron Device Letters. 2019. Vol. 40. №. 9. P. 1526-1529.

73. Novel infrared-terahertz fusion 3D non-invasive imaging of plant fibre-reinforced polymer composites / J. Hu [et al.] // Composites Science and Technology. 2022. Vol. 226. P. 109526.

74. Observations on core turbulence transitions in ASDEX Upgrade using Doppler reflectometry / G.D. Conway [et al.] // Nuclear fusion. 2006. Vol. 46. №. 9. P. S799.

75. On-chip topological THz biosensors / N. Navaratna [et al.] // Applied Physics Letters. 2023. Vol. 123. №. 3.

76. Opportunities and challenges of mmWave NR / A.V. Lopez [et al.] // IEEE Wireless Communications. 2019. Vol. 26. №. 2. P. 4-6.

77. Overview of 3GPP LTE-advanced carrier aggregation for 4G wireless communications / Z. Shen [et al.] // IEEE Communications Magazine. 2012. Vol. 50. №. 2. P.122-130.

78. Pant R., Malviya L. THz antennas design, developments, challenges, and applications: A review // International Journal of Communication Systems. 2023. Vol. 36. №. 8. P. e5474.

79. Performance of a nano-CNC machined 220-GHz traveling wave tube amplifier / A. Baig [et al.] // IEEE Transactions on Electron Devices. 2017. Vol. 64. №. 5. P. 2390-2397.

80. Phased array Doppler reflectometry at Wendelstein 7-X / T. Windisch [et al.] // Review of Scientific Instruments. 2018. Vol. 89. №. 10. P. 10E115.

81. Point-to-point communication in integrated satellite-aerial 6G networks: State-of-the-art and future challenges / N. Saeed [et al.] // IEEE Open Journal of the Communications Society. 2021. Vol. 2. P. 1505-1525.

82. Proakis J.G. Digital communications. McGraw-Hill, Higher Education,

2008.

83. Rong B. 6G: The next horizon: From connected people and things to connected intelligence // IEEE Wireless Communications. 2021. Vol. 28. №. 5. P. 8.

84. Saeed A., Gurbuz O., Akkas M.A. Terahertz communications at various atmospheric altitudes // Physical Communication. 2020. Vol. 41. P. 101113.

85. Saeed A., Yaldiz H.E., Alagoz F. GHz-to-THz broadband communications for 6G non-terrestrial networks // ITU Journal on Future and Evolving Technologies. 2023. Vol. 4. №. 1. P. 241-250.

86. Schneider J.B. Understanding the finite-difference time-domain method // School of electrical engineering and computer science Washington State Universityity. 2011. 403 p.

87. Sensitivity of neuroblastoma and induced neural progenitor cells to high-intensity THz radiation / D. Sitnikov [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. 2023. Vol. 24. №. 7. P. 6558.

88. Seven defining features of terahertz (THz) wireless systems: A fellowship of communication and sensing / C. Chaccour [et al.] // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2022. Vol. 24. №. 2. P.967-993.

89. Shin Y.M., Barnett L.R., Luhmann N.C. Phase-shifted traveling-wave-tube circuit for ultrawide-band high-power submillimeter-wave generation // IEEE Transactions on Electron Devices. 2009. Vol. 56. № 5. P. 706-712.

90. Siegel P.H. Terahertz technology // IEEE Transactions on microwave theory and techniques. 2002. Vol. 50. №. 3. P. 910-928.

91. Siegel P.H. Terahertz technology in biology and medicine // IEEE transactions on microwave theory and techniques. 2004. Vol. 52. №. 10. P. 2438-2447.

92. Sinha A.K. Airborne resistivity mapping using a multifrequency electromagnetic system // Geophysical Prospecting. 1983. Vol. 31. №. 4. P. 627 - 648.

93. Sources of high-power continuous-wave multi-frequency radiation for plasma applications based on gyroresonance traveling-wave tubes with a helically corrugated waveguide / R.M. Rozental [et al.] // Radiophysics and Quantum Electronics. 2022. Vol. 65. №. 3. P. 183-195.

94. Standalone and non-standalone beam management for 3GPP NR at mmWave / M. Giordani [et al.] // IEEE Communications Magazine. 2019. Vol. 57. №. 4. P. 123-129.

95. Stationary zonal flows during the formation of the edge transport barrier in the jet tokamak / J.C. Hillesheim [et al.] // Physical review letters. 2016. Vol. 116. №. 6. P. 065002.

96. System design analysis of a 0.22-THz sheet-beam traveling-wave tube amplifier / Y.M. Shin [et al.] // IEEE Transactions on Electron Devices. 2011. Vol. 59. №. 1. P. 234 - 240.

97. Terahertz band communication: An old problem revisited and research directions for the next decade / I.F. Akyildiz // IEEE Transactions on Communications.

2022. Vol. 70, №. 6. P. 4250-4285.

98. Terahertz channel propagation phenomena, measurement techniques and modeling for 6G wireless communication applications: A survey, open challenges and future research directions / D. Serghiou [et al.] // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2022. Vol. 24. P. 1957-1996.

99. Terahertz exposure enhances neuronal synaptic transmission and oligoden-drocyte differentiation in vitro / X. Zhao [et al.] // Iscience. 2021. Vol. 24. №. 12. P. 103485.

100. Terahertz spectroscopy of explosives and drugs / A.G. Davies [et al.] // Materials today. 2008. Vol. 11. №. 3. P. 18-26.

101. Terahertz technology in intraoperative neurodiagnostics: A review / N. Chernomyrdin [et al.] // Opto-Electronic Advances. 2023. Vol. 6. №. 5. P. 220071/1220071/27.

102. Terahertz time-domain attenuated total reflection spectroscopy integrated with a microfluidic chip / Y. Fu [et al.] // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.

2023. Vol. 11. P. 1-8.

103. Terahertz ultra-massive MIMO-based aeronautical communications in space-air-ground integrated networks / A. Liao [et al.] // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 2021. Vol. 39. №. 6. P.1741-1767.

104. The Atacama Pathfinder Experiment (APEX) - a new submillimeter facility for southern skies / R. Güsten [et al.] // Astronomy & Astrophysics. 2006. Vol. 454. №. 2. P. L13-L16.

105. The growth of biomedical terahertz research / S. Fan [et al.] //Journal of Physics D: Applied Physics. 2014. Vol. 47. №. 37. P. 374009.

106. The submillimeter wave astronomy satellite: science objectives and instrument description / G.J. Melnick [et al.] // The Astrophysical Journal. 2000. Vol. 539. №. 2. P. L77.

107. THz four-way power combiner based on H-T branch circular waveguide mode conversion for high-power THz source / K. Song [et al.] // Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves. 2023. Vol. 44. №. 3-4. P. 220-232.

108. THz imaging technique for nondestructive analysis of debonding defects in ceramic matrix composites based on multiple echoes and feature fusion / J.Y. Zhang [et al.] // Optics Express. 2020. Vol. 28. №. 14. P. 19901-19915.

109. Tikhov S.V., Valovik D.V. Perturbation of nonlinear operators in the theory of nonlinear multifrequency electromagnetic wave propagation // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2019. Vol. 75. P. 76-93.

110. Tokuzawa, T., Ejiri, A., Kawahata, K. Multifrequency channel microwave reflectometer with frequency hopping operation for density fluctuation measurements in Large Helical Device // Review of Scientific Instruments. 2010. Vol. 81. №. 10. P. 10D906.

111. Tonouchi M. Cutting-edge terahertz technology // Nature photonics. 2007. Vol. 1. №. 2. P. 97-105.

112. Turbulence correlation properties measured with ultrafast sweeping reflec-tometry on Tore Supra / G. Hornung [et al.] // Plasma Physics and Controlled Fusion. 2013. Vol. 55. №. 12. P. 125013.

113. Using THz waves to diagnose debonding defects in a heat-resistant structure / H.L. Jang [et al.] // Structural Health Monitoring. 2023. Vol. 22. №. 6.

114. Variable-bandwidth model and capacity analysis for aerial communications in the terahertz band / A. Saeed [et al.] // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 2021. Vol. 39. №. 6. P. 1768-1784.

115. V-band Doppler backscattering diagnostic in the TCV tokamak / P.M. Cabrera [et al.] // Review of Scientific Instruments. 2018. Vol. 89. №. 8. P. 083503.

116. Verification of non-thermal effects of 0.3-0.6 THz-waves on human cultured cells / N. Yaekashiwa [et al.] // Photonics. MDPI, 2019. Vol. 6. №. 1. P. 33.

117. Vilagosh Z., Lajevardipour A., Wood A.W. Computational phantom study of frozen melanoma imaging at 0.45 terahertz: Computational Frozen Melanoma Imaging // Bioelectromagnetics. 2019. Vol. 40. №. 2. P. 118-127.

118. Vilagosh Z., Lajevardipour A., Wood A. Computer simulation study of the penetration of pulsed 30, 60 and 90 GHz radiationinto the human ear // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. №. 1. P. 1479.

119. Vilagosh Z., Lajevardipour A., Wood A.W. Computational absorption and reflection studies of normal human skin at 0.45 THz // Biomedical Optics Express. 2020. Vol. 11. №. 1. P. 417-431.

120. Williams G.P. Filling the THz gap - high power sources and applications // Reports on Progress in Physics. 2006. Vol. 69. P. 301-326.

121. Xu H., Zhao C. An elliptic-shaped double-staggered grating waveguide for millimeter wave TWT applications // International Conference on Internet of Things, Communication and Intelligent Technology. Singapore : Springer Nature Singapore,

2022. P. 693-697.

122. Yilmaz O.N., Teyeb O., Orsino A. Overview of LTE-NR dualconnectivity // IEEE Communications Magazine. 2019. Vol. 57. №. 6. P. 138-144.

123. Yujiri L., Shoucri M., Moffa P. Passive millimeter-wave imaging // IEEE Microwave Magazine. 2003. Vol. 4. №. 3. P. 39-50.

124. Zhang B., Inagaki Sh., Kawachi Y. Development of a frequency comb sweep microwave reflectometer in the linear device PANTA // Plasma and Fusion Research. 2019. Vol. 14. P. 1201131-1201131.

125. Zhang Z., Ruan C. High-power and broadband terahertz TWT amplifier based on high order mode staggered double vane structure // 2019 Photonics & Electromagnetics Research Symposium-Fall (PIERS-Fall). IEEE, 2019. P. 555-559.

126. Zhao C., Xu H. A modified double staggered grating waveguide slow wave structure for sub-THz traveling wave tubes // IEEE Transactions on Electron Devices.

2023. Vol. 70. №. 6. P. 2746-2752.

127. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. Радио и связь, 1988. 440 с.

128. Жданова Е. Т-лучи «разгонят» память компьютеров в тысячу раз [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://zanauku.mipt.ru/2016/10/11/t-luchi-razgonyat-pamyat-kompyuterov-v-tysyachu-raz-2/, свободный. (дата обращения: 11.10.2016).

129. Железовский Б.Е., Кальянов Э.В. Многочастотные режимы в приборах СВЧ. Связь, 1978. 256 с.

130. Малышев В.М., Мещеряков А.В., Скабовский М.С. Электронные приборы СВЧ. Лампа бегущей волны типа О: учебное пособие. 2015.

131. Моделирование взаимодействия электронного потока с электромагнитным полем в ЛБВ-усилителе субтерагерцового диапазона с замедляющей системой типа сдвоенная гребенка / Каретникова Т. А. [и др.] // Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2015. Т. 1. №. 1. С. 113.

132. Моделирование лампы бегущей волны субтерагерцевого диапазона с замедляющей системой типа сдвоенной гребенки и ленточным электронным пучком / Т.А. Каретникова [и др.] // Радиотехника и электроника. 2016. Т. 61. № 1. С. 54-60.

133. Нгуен Ч.З. Влияние плотности тока электронного потока и напряженности магнитного поля на мощность выходного сигнала ЛБВО терагерцового диапазона // XXVI Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 16-28 ноября 2021 г.) : сб. материалов конф. / редкол.: С. В. Кузьмин (отв. ред.) [и др.] ; ВолгГТУ. Волгоград, 2022. C. 182-183.

134. Нгуен Ч.З. Исследование многочастотного режима работы лампы бегущей волны О-типа // XXVII Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 2-15 ноября 2022 г.) : сб. материалов конф. / редкол.: С. В. Кузьмин (отв. ред.) [и др.] ; ВолгГТУ. Волгоград, 2022. C. 226-228.

135. Нгуен Ч.З., Завьялов Д.В. Особенности двухчастотного режима лампы бегущей волны в терагерцовом диапазоне / Ч.З. Нгуен, // России - творческую молодежь : материалы XVI Всерос. науч.-практ. студ. конф. (г. Камышин, 19-20 апреля 2023 г.). В 4 т. Т. 3 / под общ. ред. И. В. Степанченко ; ВолгГТУ, КТИ (филиал) ВолгГТУ. Волгоград, 2023. C. 117-120.

136. Нгуен Ч.З., Ковтун Д.Г. Влияние плотности тока электронного потока

и напряженности магнитного поля на мощность выходного сигнала ЛБВО

114

терагерцового диапазона // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии : сб. науч. тр. Вып. 3 / гл. ред.: П. П. Ермолов ; Севастопольский гос. университет. Севастополь, 2021. С. 37-38.

137. Нгуен Ч.З., Ковтун Д.Г. Моделирование процессов в усилителе ЛБВ О-типа терагерцевого диапазона // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии : 27-я Международная Крымская конференция (КрыМиКо 2017) (г. Севастополь, Российская Федерация, 10-19 сентября 2017 г.) : докл. / Крымский науч.-технол. центр им. проф. А.С. Попова, Севастопольский гос. ун-т, Ин-т радиоэлектроники и информационной безопасности, Крымский федер. ун-т им. В.И. Вернадского, Физико-технический ин-т [и др.]. - Москва ; Минск ; Севастополь, 2017. С. 229-234.

138. Нгуен Ч.З., Ковтун Д.Г. Моделирование двухчастотного режима работы лампы бегущей волны О-типа // Электромагнитные волны и электронные системы. 2023. Т. 28. № 1. С. 12-20.

139. Нгуен Ч.З., Ковтун Д.Г. Оптимизация полосы пропускания в лампе бегущей волны О-типа террагерцового диапазона. // Журнал радиоэлектроники. 2023. №. 10.

140. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ №2 2021613359 от 5 марта 2021 г. Российская Федерация. Численное моделирование работы электровакуумного СВЧ прибора в многочастотном режиме / Ч.З. Нгуен, Д.Г. Ковтун; правообладатель: ФГБОУ ВО ВолгГТУ. 2021.

141. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. БХВ-Петербург, 2011.

768 с.

142. Силин Р.А. Периодические волноводы // Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика. 2003. Т. 11. №. 1. С. 106-108.

143. Современные радиоэлектронные системы терагерцового диапазона / В.М. Исаев [и др.] // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2014. Т. 4. №. 34. С. 5-21.

144. Трехмерное моделирование процессов в лампе бегущей волны терагерцевого диапазона / Ч.З. Нгуен [и др.] // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 1. С. 45-54.

145. Усиление многочастотных сигналов в широкополосной спиральной ЛБВ / В.С. Антипов [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. 2008. № 4. С. 3842.

146. Хокни Р. Численное моделирование методом частиц : пер. с англ. М.: Мир, 1987. 640 с.