Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)

Для цитирования:

Храмов А. Е. Колебания в системе двух связанных генераторов на виртуальном катоде виртодного типа с управляемой связью: вычислительный эксперимент // Известия вузов. ПНД. 1998. Т. 6, вып. 1. С. 108-121. DOI: 10.18500/0869-6632-1998-6-1-108-121

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF 1998no1p108.pdf
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Журнал в журнале
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.385.69.001.573:[530.132+530.182]
DOI: 
10.18500/0869-6632-1998-6-1-108-121

Колебания в системе двух связанных генераторов на виртуальном катоде виртодного типа с управляемой связью: вычислительный эксперимент

Авторы: 
Храмов Александр Евгеньевич, Балтийский Федеральный Университет им. И. Канта
Аннотация: 

Представлены результаты численного исследования нелинейной динамики системы двух связанных генераторов на виртуальном катоде с управляемой связью. Показано, что система демонстрирует различные режимы колебаний, включая синхронизацию и детерминированный хаос. Анализируется влияние параметров электронных потоков и линий связи на частоту генерации и разность фаз между генерируемыми сигналами в каждом из генераторов. Рассмотрение физических процессов показало, что хаотическая динамика связана с формированием и взаимодействием большого числа электронных структур в потоках каждого из виртодов, в то время как регулярная динамика появляется в результате подавления их роста.

Ключевые слова: 
-
Благодарности: 
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 96-02-16753.
Список источников: 
  1. Thode LE. Virtual-cathode microwave device research: Experiment and simulation. In: Granatstein VL, Alexeff L, editors. High Power Microwave Sources. Boston: Artech House; 1987. Р. 507-562.
  2. Sze H, Harteneck B, Price D. Phase locking of two strongly coupled vircators. J. Appl. Phys. 1990;67(5):2278-2282. DOI: 10.1063/1.345521.
  3. Hendricks K, Adler R, Noggle R. Experimental results оf phase locking two virtual cathode oscillator. J. Appl. Phys. 1990;68(2):820-825. DOI: 10.1063/1.346762.
  4. Woo W, Benford J, Fittinghoff D, Harteneck B, Price D, Smith R, Sze H. Phase locking of high—power microwave oscillators. J. Appl. Phys. 1989;65(2):861-866. DOI: 10.1063/1.343079.
  5. Григорьев В.П., Жерлицын А.Г., Коваль T.B., Кузнецов С.И., Мельников Г. B. О возможности изменения частоты излучения внешним сигналом в СВЧ-триоде с виртуальным катодом // Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14, вып. 23. С. 2164.
  6. Hramov AE. Influence of external action on chaotic dynamics оf virtual cathode oscillations. In: Proc. of the 5th International Specialist Workshop оn Nonlinear Dynamics оf Electronic Systems. NDES’97. 26—27 June, Moscow, 1997. P. 443.
  7. Didenko AN, Grigoryev VP, Koval TV. Influence of external high frequency signal on generation in the virtual cathode. In: 7th Int. Conf. on High Power Particle Beams, BEAMS’88. Book of Abstracts. Karslruhe, 1988, P. 333-340.
  8. Magda II, Prokopenko YuV. Cooperative high—power radiation оf а two beam-two vircator assembly. In: 11th Int. Conf. оn High Power Particle Beams, BEAMS’96. Book of Abstracts. 10-14 June 1996, Prague, Czech Republic. P. 59.
  9. Гадецкий Н.Н., Магда И.И., Найстетер C.H., Прокопенко Ю.В., Чумаков В.И. Генератор на сверхкритическом токе РЭП с управляемой обратной связью — виртод // Физика плазмы. 1993. T. 19, вып. 4. С. 530.
  10. Friedman M, Serlin V. Modulation of intense relativistic beams by аn external microwave sources. Phys. Rev. Lett. 1985;55(26):2860-2863. DOI: 10.1103/PhysRevLett.55.2860.
  11. Селемир В.Д., Алехин Б.B., Ватрунин B.E., Дубинов A.E., Степанов Н.В., Шамро O.A, Шибалко К.В. "Теоретические и экспериментальные исследования СВЧ-приборов с виртуальным катодом // Физика плазмы. 1994. Т.  20, вып.7,8. С. 689.
  12. Привезенцев A.П., Фоменко Г.П. Сложная динамика потока заряженных частиц с виртуальным катодом // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1994. Т. 2, № 5. С. 56.
  13. Афонин A.M., Диденко А.М., Пауткин А.Ф., Рошаль А.С. Нелинейная динамика виртуального катода в триодной системе // РЭ. 1992. Т. 37, вып.10. С. 1889.
  14. Анфиногентов В.Г., Храмов A.E. Сложное поведение электронного потока с виртуальным катодом и генерация хаотических сигналов в виртодных системах // Изв.РАН. Сер.физическая. 1997. Т. 61, № 12. С. 2391; Храмов A.E. O влиянии обратной связи на сложную динамику электронного потока с виртуальным катодом в виртоде // Письма в ЖТФ. 1998. Т. 24, вып. 5. С. 51.
  15. Davis НА, Bartsch RR, Kwan TJT, Sherwood EG, Stringfield RM. Gigawatt-level microwave bursts from a new type of virtual cathode oscillator. Phys. Rev. Lett. 1987;59(3):288-291. DOI: 10.1103/PhysRevLett.59.288.
  16. Davis HA, Bartsch RR, Kwan TJT, Sherwood EG, Stringfield RM. Experimental confirmation оf the reditron concept. IEEE Trans. Plasma Sci. 1988;16(2):192-198. DOI: 10.1109/27.3814.
  17. Kwan TJT, Davis HA. Numerical simulations оf the reditron. IEEE Trans. Plasma Sci. 1988;16(2):185-191. DOI: 10.1109/27.3813.
  18. Бэдсел Ч., Ленгтон А. Физика плазмы и численное моделирование. М.:Энергатомиздат, 1989, 452с.
  19. Takens F. Detecting strange attractors in turbulence. In: Rand D, Young LS, editors. Dynamical Systems and Turbulence, Warwick 1980. Lecture Notes in Mathematics. Vol 898. Berlin: Springer; 1981. P. 366-381. DOI: 10.1007/BFb0091924.
  20. Grassberger Р, Procaccia J. Characterization of strange attractors. Phys.Rev.Lett. 1983;50(5):346-349. DOI: 10.1103/PhysRevLett.50.346.
  21. Берже П., Помо И., Видаль K. Порядок в хаосе. О детерминистическом подходе к турбулентности. М.:Мир, 1991.
  22. Ахромеева T.C., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г., Самарский A.A. Нестационарные структуры и диффузионный хаос. М.:Наука, 1992.
  23. Kaneko K. Simulating physics with coupled mар lattices. In: Kawasaki K, Suzuki M, Onuki A, editors. Formation, Dynamics and Statistics оf Patterns. Vol.1. Singapore: Word Scientific, 1989. P. 1-54. DOI: 10.1142/9789814368223_0001.
  24. Рабинович Л.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. М.:Наука, 1991.
  25. Афраймович В.С.. Некоркин B.H., Осипов Г.В., Шалфеев В.Д. Устойчивость, структуры и хаос в нелинейных цепях синхронизации / Под ред. А.В. Гапонова-Грехова и М.И. Рабиновича. Горький: ИПФ PAH, 1989. 256с.
  26. Анфиногентов B.Г. Взаимодействие когерентных структур и хаотическая динамика в электронном потоке с виртуальном катодом // Письма в ЖТФ. 1995. Т. 21, вып.8. С. 70.
  27. Anfinogentov VG. Nonlinear dynamics and chaotic behaviour оf electron beam with virtual cathode in the Pierce diode. In: Рrос. of the 3rd International Specialist Workshop оn Nonlinear Dynamics of Electronic Systems, NDES’95. 28-29 July 1995, Dublin, Ireland. Dublin: University College Dublin Press; 1995. P.79.
  28. Анфиногентов В.Г., Храмов A.E. Механизм возникновения хаотической динамики и взаимодействие когерентных структур в вакуумном СВЧ генераторе на виртуальном катоде // Матер. науч. конф. «Современные проблемы электроники и радиофизики СВЧ». 4-8 сентября 1997. Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж»., 1997. С.4.
  29. Анфиногентов В.Г. Нелинейная динамика электронного потока с виртуальным катодом в ограниченном пространстве дрейфа // Изв. вузов. Радиофизика. 1995. Т. 38, № 3/4. С. 268.
  30. Анфиногентов В.Г., Храмов А. Г. Исследование хаотической динамики в активных системах на виртуальном катоде с внутренней обратной связью // Матер. науч. конф. «Современные проблемы электроники и радиофизики СВЧ». 4-8 сентября 1997. Саратов: Изд-во ГосУ НЦ «Колледж», 1997. С. 6.
  31. Кузелев M.B., Рухадзе А.А. Электродинамика плотных электронных пучков в плазме. М.: Наука, 1990. Гл.15.
  32. Ватанабе С. Разложение Карунена — Лоэва и факторный анализ. Теория и приложение // Автоматический анализ сложных изображений / Под ред. Э.М. Бравермана. М.: Мир, 1969. C.254.
  33. Aubry N, Holmes Р, Lumley JL, Stone Е. Application оf dynamical system theory to coherent structures in the wall region.  Physica D. 1989;37(1-3):1-10. DOI: 10.1016/0167-2789(89)90112-7.
Поступила в редакцию: 
03.11.1997
Принята к публикации: 
15.12.1997
Опубликована: 
15.02.1998
  • 441 просмотр