Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

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


Для цитирования:

Фунтов А. А. О теории клистрона с распределенным взаимодействием и пространством дрейфа в виде среды с комплексной диэлектрической проницаемостью // Известия вузов. ПНД. 2021. Т. 29, вып. 5. С. 765-774. DOI: 10.18500/0869-6632-2021-29-5-765-774

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 15)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.385.6

О теории клистрона с распределенным взаимодействием и пространством дрейфа в виде среды с комплексной диэлектрической проницаемостью

Авторы: 
Фунтов Александр Андреевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Аннотация: 

Цель настоящей работы построить теорию клистрона с распределенным взаимодействием с обычными распределенными резонаторами, но с пространством дрейфа в виде среды с комплексной диэлектрической проницаемостью. Методы. Для этого рассматривается гибрид клистрона с распределенным взаимодействием и усилителя с комплексной диэлектрической проницаемостью в рамках приближения слабого сигнала. Рассматривались два типа конфигурации клистрона с распределенным взаимодействием: с двумя и тремя распределенными резонаторами. Для двухрезонаторного клистрона с распределенным взаимодействием рассматриваются два случая: без отражений от концов распределенных резонаторов и случай, когда входной группирователь полностью согласован с внешней линией передачи, а для второго распределенного резонатора выполняется так называемое условие критической связи «горячего» резонатора с линией передачи. Для трехрезонаторного клистрона с распределенным взаимодействием рассматривается случай без отражений от концов распределенных резонаторов. Результаты и заключение. По результатам развитой теории слабого сигнала в клистроне с распределенным взаимодействием с обычными распределенными резонаторами и пространством дрейфа с комплексной диэлектрической проницаемостью подбором параметров можно достичь большего коэффициента усиления на меньшей, по сравнению с обычным клистроном с распределенным взаимодействием, длине при прочих равных параметрах. Кроме того, наличие промежуточного распределенного резонатора позволяет увеличить коэффициент усиления при сохранении полной длины прибора.

Благодарности: 
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 18-02-00666
Список источников: 
  1. Li X., Zhan X., Duan Z., Wang X., Ji D., Gong Y., Basu B. An S-band reversed Cherenkov oscillator in a novel all-metal metamaterial miniaturized slow-wave structure // 2019 International Vacuum Electronics Conference (IVEC). 28 April-1 May 2019, Busan, Korea. New York: IEEE, 2019. DOI: 10.1109/IVEC.2019.8745060.
  2. Wang X., Duan Z., Wang F., Li S., Jiang S., Gong Y., Basu B. A miniaturized high-gain, high-efficiency metamaterial assited S-band extended interaction klystron // 2019 International Vacuum Electronics Conference (IVEC). 28 April-1 May 2019, Busan, Korea. New York: IEEE, 2019. DOI: 10.1109/IVEC.2019.8744761.
  3. Birdsall С. К., Brewer О. R., Haeff A. V. The resistive-wall amplifier // Proc. IRE. 1953. Vol. 41, no. 7. P. 865–875. DOI: 10.1109/JRPROC.1953.274425.
  4. Birdsall С. К., Whinnerу J. R. Waves in an electron stream with general admittance walls // J. Appl. Phys. 1953. Vol. 24, no. 3. P. 314–323. DOI: 10.1063/1.1721272.
  5. Rowe T., Behdad N., Booske J. H. Metamaterial-enhanced resistive wall amplifier design using periodically spaced inductive meandered lines // IEEE Trans. Plasma Sci. 2016. Vol. 44, no. 10. P. 2476–2484. DOI: 10.1109/TPS.2016.2599144.
  6. Андрушкевич В. С., Вырский В. А., Гамаюнов Ю. Г., Шевчик В. Н. Усилительные клистроны с распределенным взаимодействием. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1977. 153 с.
  7. Касаткин Л. В. Об усилении волн пространственного заряда при прохождении пучков электронов в средах с индуктивной проводимостью // Радиотехника и электроника. 1961. Т. 6, № 2. С. 267–274.
Поступила в редакцию: 
24.01.2021
Принята к публикации: 
22.06.2021
Опубликована: 
30.09.2021