毫米波器件

毫米波器件大致可分為兩種類型： 一種是向毫米波頻段擴展的傳統徽波器件，如調速管、返波管、磁控管、行波管，它們工作時電子與慢相速波同步，也稱慢波型器件；第二種是近幾十年間發展起來的 新型器件如迴旋管、奧羅管 （orotron）、潘尼管（peniotron）、自由電子激光（fel）。由於它們的高頻 系統為快相速波系統，也稱快渡型器件。

新型毫米波器件有迴旋管 （gryotron也可稱cyclotron resonance master 簡稱crm ） 奧羅管 （orotron）、潘尼管（peniotron）、自由電子激光（fel） 它們的工作原理與傳統微波管完全不同，在這些器件中，發展較為成熟的一種是迴旋管，有振盪型、行波放大型、返波振盪型。迴旋管典型地需要高的工作電 壓 （50~100kv）超級導磁材料以保證所需的高磁場。目前的迴旋管水平為：效率可達40%。60ghz時連續功率為200kw，由於它需要高壓強磁，難於在中小功率移動系統上應用。根據有限資料得知，俄羅斯、美國已經有迴旋管器件裝備的雷 達和制導系統，這種雷達是反隱身技術很重要的研究課題。

毫米波器件正在成為無線鏈路中的關鍵元件：毫米波頻段為範圍固然有限但屬於寬帶範疇的通訊系統提供了新的極好的發展機遇。由於美國聯邦通訊委員會(fcc)和其它全球性治理機構答應毫米波頻點的帶寬指配或免費開放給點到點通訊鏈路，有很多系統級的公司對高頻鏈路的愛好越來越濃厚，而很多器件級的公司也表現出極大的熱情。全球對高速語音、數據和音頻互連需求的不斷增長推動了頻率規劃機構免費開放毫米波範圍的頻譜。 當然，並不是所有毫米波應用都是針對通信系統的。例如英國的roke manor research公司最近發佈了最新一代的迷你型雷達高度計(mra)，它可以幫助自動的無人駕駛飛機(uav)執行軍事、準軍事、民用監視和測量任務。這個高度計符合rohs條例和軍用標準，體積非常緊湊，重量輕，使用了帶天線?蔽器的集成式天線，可以實現低高度測量、高精度高度定位和低截獲概率(lpi)波形操作。這些緊湊型mra一改傳統雷達高度計又大又重又費功耗的特點，可以工作在76-77ghz頻率範圍，在離地面0.2到100米的高度範圍內可以達到0.02米的地平面以上中低高度的測量精度。加上工作在4.2-4.4ghz較低頻率的改良設備，這些mra非常適合垂直起飛和降落(vtol)應用以及地球物理學、波浪高度監視、機載地圖繪製、拖曳式機載目標、交通流量監視和衝撞避免等應用。