- Артикул:00-01095108
- Автор: В.И. Гайдук, К.И. Палатов, Д.М. Петров
- Обложка: Твердая обложка
- Издательство: Советское радио (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 600
- Формат: 84х108 1/32
- Год: 1971
- Вес: 881 г
Развернуть ▼
Излагаются основные идеи электроники СВЧ и их современное теоретическое и техническое воплощение. Рассматриваются принципы действия электронных приборов СВЧ, области применения и основные тенденции их развития.
С единой точки зрения в рамках линейной самосогласованной и приближенной нелинейной теории проводится достаточно подробный анализ уравнений поля и движения, находятся способы их решения. Анализируются процессы взаимодействия электронов с сверхвысокочастотными полями в лампах бегущей и обратной волны, прямопролетных и отражательных клистронах, в магнетронных усилителях и генераторах, мазерах на циклотронном резонансе, системах с центробежной электростатической фокусировкой, плазменных системах и других приборах. Значительная часть монографии основана на оригинальных работах авторов.
Приводятся формулы, графики и задачи, иллюстрирующие основные зависимости и порядок величин параметров. Кратко описывается конструкция приборов.
Книга предназначается для специалистов, работающих в различных областях физики, электроники и радиотехники, желающих ознакомиться с быстро развивающейся областью техники, а также для студентов, аспирантов, научных работников соответствующих специальностей, желающих углубить свои знания в области физики явлений, происходящих в приборах СВЧ.
Содержание
Предисловие
Часть первая. Физические принципы электроники СВЧ
1. Общие сведения о диапазоне и приборах СВЧ
1.1. Отличительные особенности диапазона СВЧ
1.2. Общая характеристика электронных приборов СВЧ и их основные параметры
1.3. Типы взаимодействия в электронных приборах СВЧ
2. Принципы действия (механизмы взаимодействия) и конструктивные особенности приборов СВЧ
2.1. Взаимодействие в приборах с электростатическим управлением
2.2. Клистронный механизм взаимодействия, или взаимодействие, осуществляемое в узком зазоре резонатора
2.3. Длительное взаимодействие с группировкой электронов, осуществляемой на основе скоростной модуляции в нерезонансных волноведущих структурах
2.4. Электронно-волновое взаимодействие, или взаимодействие, осуществляемое с помощью двух параллельных электронных потоков
2.5. Взаимодействие прямолинейного электронного потока с плазмой
2.6. Гибридные взаимодействия линейного типа
2.7. Взаимодействие при движении электронов перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля в скрещенных электрическом и магнитном полях
2.8. Взаимодействие в системах с вращающимися потоками, сформированными с помощью центробежной электростатической фокусировки (ЦЭФ)
2.9. Параметрическое взаимодействие электронного потока
2.10. Мазеры на циклотронном резонансе
2.11. Прочие типы взаимодействия в электронных приборах СВЧ
2.12. Сводные данные о приборах СВЧ
2.13. Тенденции в развитии приборов СВЧ
Литература, использованная в первой части
Часть вторая. Теория взаимодействия электронных потоков с электромагнитными полями
3. Уравнение для поля и источники поля
3.1. Неоднородное волновое уравнение для электрического поля
3.2. Плотность тока и плотность заряда
3.3. Упрощенные выражения при малом сигнале для потоков, совпадающих со статическими
3.4. Большой сигнал. Разложение плотностей заряда и тока в ряд Фурье
3.5. Вычисление гармоник Фурье наведенного тока
3.6. Взаимодействие электронного потока с ВЧ полем в монотроне и генераторе с тормозящим полем
3.7. Разложение источников поля в интеграл Фурье
4. Уравнения движения
4.1. Движение в слабом ВЧ поле. Нерелятивистский случай
4.2. Движение в слабом ВЧ поле. Слабо ускоренный поток
4.3. Движение в слабом ВЧ поле. Общий случай
4.4. Релятивистский электронный поток в магнитостатическом поле
4.5. Энергия е (t) в неконсервативной системе
4.6. Вычисление е (t) с помощью вариации интегралов движения консервативной системы. Движение по прямой
4.7. Вариация интегралов движения. Движение точечной частицы в пространстве
4.8. Движение электрона в скрещенных полях. Точные уравнения
4.9. Переход к укороченным дифференциальным уравнениям путем усреднения по времени
4.10. Пример нелинейной системы. Резонансное длительное взаимодействие колеблющегося заряда с ВЧ полем
4.11. Уравнения движения в цилиндрических координатах
4.12. Движение электрона в системе центробежной электростатической фокусировки
5. Волны в заряженных средах
5.1. Исходная система уравнений для волн в бесконечной (полубесконечной) среде
5.2. Неподвижная плазма
5.3. Волны пространственного заряда и циклотронные волны в широком электронном потоке
5.4. Понятие о конвективной и абсолютной неустойчивости
5.5. Система «широкий электронный поток - неподвижная плазма»
6. Возбуждение волноведущих линий электронным потоком
6.1. Нормальные волны в волноводах
6.2. Теория возбуждения при произвольных источниках
6.3. Возбуждение линий передачи электронным потоком
6.4. Теория возбуждения при малом сигнале
6.5. Идея введения кулоновского поля
6.6. Поле синхронной волны при большом сигнале
7. Кулоновское поле модулированного электронного потока (квазистатическое приближение)
7.1. Ленточный поток
7.2. Трубчатый поток
7.3. Сплошной цилиндрический поток
7.4. Тонкий спиральный поток в системе ЦЭФ
8. Теория взаимодействия О-типа
8.1. Дисперсионное уравнение ЛБВ
8.2. Дисперсионное уравнение ЛБВ. Метод бесконечных сумм
8.3. Сопротивление связи ЛБВ
8.4. Теория малого сигнала с учетом условий на входе ЛБВ
8.5. Линейная теория ЛБВ. Результаты теории
8.6. ЛБВ. Уравнения движения в поле возрастающей волны и их приближенное решение
8.7. Уточненный расчет распределения ВЧ поля и мощности синхронной волны в ЛБВ
8.8. ЛБВ. Оценка влияния кулоновских сил на распределение поля в линии
8.9. Дисперсионное уравнение ЛОВ
8.10. Оценка величины выходной мощности в ЛОВ
9. Теория взаимодействия М-типа
9.1. Линейная теория ЛБВМ
9.2. Дисперсионное уравнение ЛБВМ при малом пространственном заряде
9.3. Дисперсионное уравнение ЛБВМ при учете кулоновского взаимодействия зарядов потока
9.4. Вращающийся поток. Взаимодействие М- и Е-типа
9.5. Асимптотические уравнения движения для ЛБВМ, ЛОВМ и магнетрона
9.6. Траектории электронов в приборах М-типа. Электронный к. п. д.
9.7. Уточнение закона изменения мощности в линии
10. Теория группирования электронов в приборах клистронного типа
10.1. Исходные положения
10.2. Взаимодействие электронов с СВЧ полем в зазоре резонатора
10.3. Двухрезонаторный пролетный клистрон
10.4. Отражательный клистрон
10.5. Каскадное группирование электронов в одночастотном режиме
Часть третья. Электронные приборы СВЧ
11. Лампа с бегущей волной О-типа
11.1. Рабочая частота и геометрические размеры
11.2. Параметр Пирса С. Зависимость усиления от частоты
11.3. Свойства корней дисперсионного уравнения. Зависимость усиления от скорости луча, пространственного заряда и потерь в спирали
11.4. Зависимость ВЧ сигнала от длины области взаимодействия. Асимптотическая формула для усиления
11.5. Пример расчета усиления
11.6. Насыщение мощности и предельный коэффициент полезного действия
11.7. Образование и разрушение сгустков
11.8. Коэффициент шума ЛБВ
12. Лампа обратной волны О-типа
12.1. Основные зависимости, даваемые линейной теорией
12.2. Нелинейная теория
12.3. Оценка рабочих характеристик ЛОВ
13. Клистронные генераторы и усилители
13.1. Общие замечания
13.2. Генератор на отражательном клистроне
13.3. Уточненная теория отражательного клистрона
13.4. Многорезонаторный пролетный усилительный клистрон
13.5. Об оптимальных частотных характеристиках и особенностях расчета широкополосных многорезонаторных клистронов
13.6. Сопоставление результатов теории многорезонаторного клистрона с экспериментальными данными
13.7. Замечания по многорезонаторным клистронам
14. Приборы со скрещенными полями
14.1. Усилитель бегущей волны М-типа. Механизм группирования
14.2. ЛБВМ. Асимптотическая формула для усиления
14.3. Электронный к. п. д. и распределение мощности в ЛБВМ
14.4. Усиление в приборе цилиндрической конструкции
14.5. Пример расчета усиления и к. п. д. ЛБВМ
14.6. Лампа обратной волны типа М. Основные свойства
14.7. ЛОВМ. Оценка порядка величин
14.8. Магнетронный генератор. Плоская система
14.9. Оценка параметров цилиндрического многорезонаторного магнетрона. Пример расчета
14.10. Усилитель Е-типа (безмагнитный магнетрон)
15. Мазеры на циклотронном резонансе. Некоторые другие схемы взаимодействия
15.1. Кулоновское поле и волны пространственного заряда во вращающемся трубчатом потоке, направляемом магнитным полем и помещенном внутри цилиндрического волновода
15.2. Взаимодействие неосесимметричного труб.чатого винтового потока с незамедленными волнами в цилиндрическом волноводе (с учетом ВЧ кулоновских сил)
15.3. Другие схемы с поперечным синхронизмом
Заключение
Приложение 1
П1.1. Волновые уравнения для потенциалов. Связь потенциалов с полем Е, Н
Скалярный и векторный потенциалы ф и А
Вектор Герца П
Результирующий вектор-потенциал AЕ
П1.2. Решение волновых уравнений. Предельный переход к статическому полю
П1.3. Поле точечного заряда в квазистатическом приближении
П1.4. Некоторые свойства производных б-функции
П1.5. Плотность заряда и тока при малых возмущениях типа плоских волн и малом размытии границ невозмущенного потока
П1.6. Нормальные волны в волноводах
П1.7. Соотношения ортогональности для нормальных волн
П1.8. Линия с большим замедлением
П1.9. Пространственные гармоники. Структура типа «встречные штыри»
П1.10. Движение электрона в электростатическом поле цилиндрического конденсатора
Приложение 2
П2Л. Физические константы
П2.2. Некоторые физические параметры
П2.3. Функции Бесселя (некоторые соотношения и асимптотические представления)
П2.4. Некоторые интегралы
Литература ко второй и третьей части
Рекомендуем
