Козырев Е. В.
Показаны принципы работы и некоторые характеристики классических электровакуумных приборов СВЧ, которые используются в ускорительной, бытовой и производственной технике. Рассмотрены приборы с циклотронным резонансом, приборы с незамедленными электромагнитными волнами, приборы с модуляцией электронного пучка путем круговой развертки. Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 03.03.03 «Радиофизика». Может быть полезно радиоинженерам и специалистам в области физики ускорителей.
Предисловие 5
1. Сведения об СВЧ-электронике 6
2. Взаимодействие заряженных частиц с электромагнитным полем 10
2.1. Основные уравнения электроники 10
2.2. Возбуждение объемных резонаторов заданными токами свободных зарядов 12
2.3. Нерелятивистская теорема Шокли – Рамо о наведенном токе 17
2.4. Пролетный коэффициент 18
3. Общие положения для электронных приборов О-типа с кратковременным взаимодействием 21
3.1. Модуляция скорости электронов 22
3.2. Группировка промодулированного по скорости электронного потока в дрейфовом пространстве. Линейная кинематическая теория 24
3.3. Конвекционный ток в пространстве дрейфа 26
3.4. Учет объемного заряда в пространстве группировки 29
3.5. Использование резонаторов для преобразования энергии сгруппированного электронного пучка в высокочастотную энергию 35
4. Клистроны 38
4.1. Двухрезонаторный пролетный клистрон 38
4.2. Двухрезонаторный клистрон-автогенератор 44
4.3. Каскадная группировка 47
4.4. Твистроны и клистроны с распределенным взаимодействием 49
4.5. Отражательный клистрон 53
5. Приборы с непрерывным взаимодействием О-типа 60
5.1. Группировка немодулированного потока в переменном поле стоячей волны 60
5.2. Группировка немодулированного потока
в переменном поле бегущей волны постоянной амплитуды 64
5.3. Взаимодействие модулированного электронного потока с бегущей волной постоянной амплитуды 68
5.4. Замедляющие системы 70
5.5. Решение самосогласованной задачи взаимодействия электронного потока с бегущей волной 79
5.6. Лампа бегущей волны О-типа (ЛБВО) 84
5.7. Усилитель обратной волны О-типа (ЛОВО) 88
5.8. Генераторы прямой и обратной волны О-типа 91
6. Приборы М-типа 97
6.1. Магнетрон 97
6.2. Лампы бегущей и обратной волны М-типа (ЛБВМ, ЛОВМ) 116
7. Приборы с циклотронным резонансом и приборы с незамедленными электромагнитными волнами 126
7.1. Колебания типа циклотронной частоты в магнетронных генераторах 126
7.2. Мазер на циклотронном резонансе 127
7.3. Лазеры на свободных электронах 131
8. Приборы с модуляцией электронного пучка путем круговой развертки 135
8.1. Гирокон 135
8.2. Магникон 141
Библиографический список 148