Книга: Гилмор А. С. «Лампы с бегущей волной»

Серия: "Мир радиоэлектроники"

Книга основана на материалах лекций и семинаров по СВЧ-лампам, которые автор многократно проводил в ведущих фирмах и университетах США. В ней сосредоточены базовые знания по теории и технике наиболее востребованного в течение многих, в том числе последних, десятилетий прибора — лампы с бегущей волной (ЛБВ). Книга написана доступным для широкого круга читателей и образным языком, методически сбалансирована. Широко используемые цитаты из работ известных специалистов и обширная библиография способствуют более глубокому восприятию излагаемого материала.
Книга может быть полезна для подготовки как студентов старших курсов и аспирантов вузов, так и специалистов, занятых разработкой и применением ЛБВ в различных областях радиоэлектроники.

Содержание:

Предисловие редактора перевода...... 12 Предисловие...... 13 Глава 1. Введение...... 14 1. 1. Ранняя история ЛБВ...... 14 1. 2. Основные принципы работы ЛБВ...... 18 1. 3. Краткий обзор книги...... 22 Литература...... 23 Глава 2. Статические поля, создаваемые электронами...... 24 2. 1. Электрическое поле...... 24 2. 2. Магнитное поле...... 27 Глава 3. Движение электронов в статическом электрическом поле...... 29 3. 1. Движение электронов параллельно электрическому полю...... 29 3. 2. Релятивистские поправки к скорости...... 30 3. 3. Движение электронов перпендикулярно постоянному электрическому полю...... 33 3. 4. Электронные линзы...... 34 3. 5. Универсальная кривая расширения пучка...... 37 Глава 4. Влияние магнитного поля на движение электронов...... 44 4. 1. Движение электронов в статическом магнитном поле...... 44 4. 2. Движение электронов при совместном действии электрического и магнитного полей...... 46 Глава 5. Катоды...... 55 5. 1. Механизмы эмиссии...... 57 5. 2. Эволюция термокатодов...... 76 5. 3. Работа импрегнированного пористого катода...... 83 5. 4. Срок службы...... 88 5. 5. Физика поверхности пористых катодов...... 95 5. 6. Подогреватели...... 101 Литература...... 109 Глава 6. Электронные пушки...... 111 6. 1. Пушки Пирса...... 111 6. 2. Способы управления пучком...... 140 Литература...... 156 Глава 7. Электронные пучки...... 158 7. 1. Краткий обзор фокусировки однородным магнитным полем...... 159 7. 2. Фокусировка однородным полем и ламинарный поток...... 168 7. 3. Фокусировка однородным полем и неламинарный поток...... 187 7. 4. Фокусировка периодической системой постоянных магнитов...... 190 7. 5. Ионные эффекты в электронных пучках [22]...... 206 Литература...... 215 Глава 8. Взаимодействие пучок—зазор...... 217 8. 1. Сеточные (плоские) зазоры...... 217 8. 2. Бессеточные зазоры...... 229 Литература...... 235 Глава 9. Группировка электронов...... 236 9. 1. Баллистическая группировка...... 236 9. 2. Группировка при наличии сил пространственного заряда...... 241 9. 3. Экспериментальная проверка...... 266 Литература...... 271 Глава 10. Взаимодействие с бегущей волной...... 272 10. 1. Теория Пирса...... 272 10. 2. Взаимодействие при большом сигнале...... 292 Литература...... 303 Глава 11. Скорости волны и дисперсия...... 304 11. 1. Групповая и фазовая скорости...... 304 11. 2. Дисперсия...... 306 Глава 12. Спиральные лампы с бегущей волной...... 320 12. 1. Широкополосность спирали...... 321 12. 2. Переходные участки...... 332 12. 3. Способы крепления спирали...... 335 12. 4. Поглотители и разрывы...... 340 12. 5. КПД системы [3]...... 343 12. 6. Двухрежимная работа...... 348 12. 7. Спиральные лампы с обратной волной (ЛОВ)...... 349 12. 8. ЛБВ с замедляющей системой кольцо—стержень...... 351 Литература...... 355 Глава 13. ЛБВ на цепочке связанных резонаторов...... 356 13. 1. Основные принципы работы...... 357 13. 2. ω - β-характеристики...... 359 13. 3. Работа на основной обратной волне...... 376 13. 4. Работа на основной прямой волне...... 384 13. 5. Оконечные нагрузки и переходные участки...... 388 Литература...... 390 Глава 14. Коллекторы с рекуперацией...... 391 14. 1. Поток мощности...... 391 14. 2. Восстановление мощности при помощи коллектора с рекуперацией...... 394 14. 3. Многоступенчатые коллекторы с рекуперацией...... 403 14. 4. Вторичные электроны в коллекторах с рекуперацией...... 410 Литература...... 413 Глава 15. Шумы...... 414 15. 1. Тепловой шум...... 414 15. 2. Коэффициент шума...... 415 15. 3. Обзор шумовых явлений в ЛБВ...... 416 15. 4. Шум в электронных пушках...... 417 15. 5. Генерация шумов на катоде...... 419 15. 6. Область минимума потенциала...... 422 15. 7. Область низкоскоростной корреляции...... 427 15. 8. Ускоряющая область с высоким напряжением...... 430 15. 9. Шумовые явления в высокочастотной секции лампы...... 438 15. 10. Другие источники шумов...... 442 15. 11. Минимальный коэффициент шума ЛБВ...... 443 Литература...... 445 Глава 16. Нелинейности и искажения...... 447 16. 1. Искажения, связанные с эффектами насыщения...... 447 16. 2. Изменение параметров ЛБВ при изменении частоты...... 453 16. 3. Паразитная амплитудная и фазовая модуляция выходного сигнала...... 456 Литература...... 457 Глава 17. Пробои в ЛБВ и защита от них...... 458 17. 1. Усиление поля...... 460 17. 2. Пробой постоянного тока в газе...... 466 17. 3. ВЧ-пробой в газе...... 473 17. 4. Пробой постоянного тока в вакууме...... 485 17. 5. ВЧ-пробой в вакууме...... 495 17. 6. Пробои в изоляторах...... 496 Литература...... 500 Глава 18. Надежность...... 502 18. 1. Срок службы и наработка на отказ...... 502 18. 2. Расчет MTBF, основанный на экспериментах с образцами...... 505 18. 3. Расчеты MTBF, основанные на MIL-HDBK-217F...... 509 18. 4. Недостатки MIL-HDBK-217F...... 513 18. 5. Улучшение моделей...... 517 18. 6. Факторы надежности при конструировании и производстве ЛБВ...... 519 18. 7. Факторы, влияющие на надежность ЛБВ в различных системах...... 528 18. 8. Срок годности...... 530 18. 9. Влияние закупок на надежность...... 531 Литература...... 533 Приложение А. Полезные константы и преобразования...... 534 Константы...... 534 Преобразования...... 534 Приложение Б. Словарь терминов...... 535 Приложение В. Вакуумные технологии...... 550 В. 1. Единицы измерения...... 550 В. 2. Рабочие диапазоны...... 551 В. 3. Вакуумные насосы...... 553 В. 4. Вакуумметры (вакуумные манометры)...... 566 В. 5. Материалы, применяемые в микроволновых лампах...... 567 В. 6. Технологии производства...... 573 В. 7. Вакуумные течи...... 578 Литература...... 581 Приложение Г. Магниты...... 582 Г. 1. Параметры магнитного поля...... 582 Г. 2. Электромагниты...... 583 Г. 3. Ферромагнитные материалы...... 587 Г. 4. Постоянные магниты...... 591 Г. 5. Магнитная периодическая фокусирующая система...... 595 Литература...... 598 Предметный указатель...... 599 The Artech House Radar Library...... 614

Издательство: "Техносфера" (2013)

ISBN: 9785948363592