К НЕЛИНЕЙНОЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕОРИИ ДВУХЛУЧЕВОЙ ЛАМПЫ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ И ЭЛЕКТРОННО-ВОЛНОВОЙ ЛАМПЫ: ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ И НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ

Приведен вариант построения нелинейной нестационарной теории двухлучевой лампы бегущей волны с попутными потоками, основанный на нелинейной теории лампы бегущей волны с одним электронным пучком.

 

Необходимость построения теории двухлучевой лампы бегущей волны возникла в связи с исследованием электронно-волновой лампы. Электронно-волновая лампа состоит из входного, выходного устройства и пространства дрейфа, где взаимодействуют два электронных потока. Во входном устройстве происходит модуляция электронных пучков, которые взаимодействуют между собой в пространстве дрейфа благодаря явлению двухлучевой неустойчивости. В качестве входного и выходного устройства можно использовать отрезки спирали, таким образом, входное и выходное устройства будут являться короткими секциями двухлучевой ЛБВ. Электронно-волновая лампа из-за отсутствия замедляющей системы является перспективным прибором для продвижения в терагерцовую область.

Цель данной работы состоит в построении нелинейной нестационарной теории двухлучевой ЛБВ с попутными пучками. В настоящее время существует много работ, посвященных двухлучевой неустойчивости, гораздо меньше работ посвящены конкретным двухлучевым приборам, причем ни одна из них не рассматривает нестационарные модели.

Полученная в работе система уравнений решалась численно, методом частиц в ячейках. Проведено тестовое сравнение результатов построенной теории с нелинейными уравнениями электронно-волновой лампы, которое показало корректность выведенных уравнений. Приведено сравнение работы двухлучевой ЛБВ и электронно-волновой лампы в нестационарной области рабочих параметров и в области интерференции. Приведено сравнение электронно-волновой лампы, в которой входное и выходное устройства моделируются секциями ЛБВ, с двухлучевой ЛБВ такой же длины.

 

DOI: 10.18500/0869-6632-2016-24-5-62-71

 

Ссылка на статью: Волощук С.С. К нелинейной нестационарной теории двухлучевой лампы бегущей волны и электронно-волновой лампы: Основные уравнения и некоторые результаты расчетов // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2016. Т. 24, No 5. С. 62–71.

 
Литература

1. Лопухин В.М., Рошаль А.С. Усилитель на встречных электронных потоках // Радиотехника и электроника. 1962. No 4. С. 643.

2. Филимонов Г.Ф. Нелинейная теория двухлучевой электронной лампы. Ч. I. Вывод и исследование уравнений // Радиотехника и электроника. 1959. No 3. С. 489.

3. Филимонов Г.Ф. Нелинейная теория двухлучевой электронной лампы. Ч. II. Результаты Вычислений // Радиотехника и электроника. 1959. No 5. С. 832.

4. Волощук С.С. Нелинейная модель взаимодействия двух электронных потоков и ее тестирование // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2015. No 3. С. 38.

5. Шульга В.Г., Бондаренко Б.Н. Нелинейная теория двухлучевой ЛБВ. Основные уравнения // Сборник «Радиотехника». Харьков: Изд-во ХГУ, 1970. No 14. С. 12.

6. Кац А.М., Ильина Е.М., Манькин И.А. Нелинейные явления в СВЧ приборах О-типа с длительным взаимодействием. М.: «Сов. Радио», 1975.

7. Вайнштейн Л.А., Солнцев В.А. Лекции по сверхвысокочастотной электронике. М.: «Сов. Радио», 1973.

8. Трубецков Д.И., Храмов А.Е. Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков. В 2 т. Т.1. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.

9. Трубецков Д.И., Храмов А.Е. Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков. В 2 т. Т.2. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.

Статус: 
одобрено к публикации
Краткое содержание (PDF):