Стародубов А.В.
Ожогин И.С.
Сердобинцев А.А.
Кожевников И.О.
Титов В.Н.
Галушка В.В.
Бахтеев И.Ш.
Молчанов С.Ю.
Рыскин Н.М.
 Статья на сайте eLibrary

Разработка мощных миниатюрных вакуумных источников излучения в миллиметровом и терагерцевом диапазонах имеет важное значение для многочисленных применений в области беспроводной высокоскоростной связи, радиолокации и электромагнитного зондирования, спектроскопии, безопасности и т. д. Для быстрого прототипирования важнейших электромагнитных компонентов указанных источников требуется развитие новых технологий, которые сочетают высокую точность, скорость и экономичность. В данной работе представлены результаты изготовления микроразмерных электродинамических структур для миллиметрового диапазона длин волн с использованием 3D-печати с цифровой обработкой светом (Digital Light Processing, DLP) и последующей металлизацией методом магнетронного распыления. Изготовлены прямоугольные волноводные секции для частотных диапазонов V (50-75 ГГц) и W (75-110 ГГц), а также более сложные макеты периодической замедляющей системы типа гребёнка в волноводе, которая широко используется в лампах бегущей и обратной волны миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн. Представлены результаты измерений «холодных» электродинамических характеристик, которые хорошо согласуются с численными результатами.

На английском языке
Application of additive manufacturing technologies for rapid prototyping of millimeter-wave electromagnetic structures
Starodubov A.V., Ozhogin I.S., Serdobintsev A.A., Kozhevnikov I.O., Titov V.N., Galushka V.V., Bakhteev I.Sh., Molchanov S.Yu. and Ryskin N.M.

The advancement of high-power vacuum microelectronic devices in the millimeter and terahertz bands is essential for numerous applications in wireless next-generation high-speed communications, precision radar systems, electromagnetic sensing, spectroscopy, security, and related fields. Rapid prototyping of the pivotal electromagnetic components of these sources requires the development of novel, precise, fast, and cost-effective technologies. This paper presents the results of fabrication of microsized electrodynamic structures for operation in the millimeter wavelength range using 3D printing via Digital Light Processing (DLP) technology, followed by metallization through magnetron sputtering. Rectangular waveguide sections for the V band (50-75 GHz) and W band (75-110 GHz) were microfabricated, along with more intricate prototypes of periodic slow-wave interaction circuits, such as the grating slow-wave structure widely used in the millimeter and sub-millimeter traveling-wave tubes and backward-wave oscillators. The measured cold-test electromagnetic characteristics demonstrating good agreement with numerical simulations are reported.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2025_68_02_121