ШУМЫ В ЛАМПЕ НА ПОГЛОЩЕНИИ, ВЫЗВАННЫЕ ФЛУКТУАЦИЯМИ В ЭЛЕКТРОННОМ ПОТОКЕ

В данной работе исследуются шумы в усилителе на поглощении – вакуумном СВЧ приборе, в котором усиление происходит благодаря сдвигу фаз между электронным потоком и переменными составляющими поля, возникающего благодаря присутствию поглощающих стенок. Следует отметить, что в лампе на поглощении, называемой также резистивным усилителем, отсутствует необходимость в замедляющей системе и что почти полностью отсутствую обратная связь между выходом и входом.

В последнее время к нему вновь проявлено внимание, в частности из-за возможности

использования метаматериалов, увеличивающих коэффициент усиления. В ранних работах на основе экспериментальных данных упоминалось, что усилитель на поглощении имеет довольно высокие шумы, однако теоретическая оценка проведена не была. Исследуется линейная теория устройства с бесконечно широким электронным потоком при учете только нарастающей волны. Получено выражение для коэффициента усиления и проведена оценка фактора шума в предположении, что лампа имеет резонаторное входное и выходное устройства, и что шумы вызваны некоррелированными флуктуациями тока и скорости в отсутствие минимума потенциала. В настоящей работе впервые проведена теоретическая оценка фактора шума усилителя на поглощении. Показано, что при рассмотренных параметрах коэффициент усиления может достигать более 20 dB при длине резистивной секции равной 30 sm, а фактор шума достигает 24 dB. При введённых в данной работе допущениях и при взятых для расчета типичных параметров катода и резонаторов получен довольно большой фактор шума при достаточно высоком коэффициенте усиления.

 

Образец цитирования: Трубецков Д.И., Фунтов А.А., Чижмотря Н.В. Шумы в лампе на поглощении, вызванные флуктуациями в электронном потоке // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2017. Т. 25, No 4. C. 51–58. DOI:10.18500/0869-6632-2017-25-4-51-58

Литература

1. Rowe T., Behdad N., Booske J. // IEEE Transactions on Plasma Science. 2015. Vol. 43, No 7. Pp. 2123–2131.
2. Rowe T., Behdad N., Booske J. // IEEE Transactions on Plasma Science. 2016. Vol. 44, No 10. Pp. 2476–2484.
3. Birdsall C.K., Brewer G.R., Haeff A.V. // Proceedings of the IRE. 1953. Vol. 41. Pp. 865–875.
4. Пирс Дж. Лампа с бегущей волной. М.: Сов. радио, 1952. 230 с.
5. Клистроны. М.: Сов. радио, 1952. 226 с.

Статус: 
одобрено к публикации
Краткое содержание (PDF):