Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

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


Образец для цитирования:

Фунтов А. А. Об учете поперечных движений электронов в резистивном усилителе //Известия вузов. ПНД. 2016. Т. 24, вып. 2. С. 64-76. DOI: https://doi.org/10.18500/0869-6632-2016-24-2-64-76

Опубликована онлайн: 
30.04.2016
Язык публикации: 
русский

Об учете поперечных движений электронов в резистивном усилителе

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

Резистивный усилитель – вакуумный СВЧ прибор, не получивший распространения, но снова привлекший внимание. Основные особенности – отсутствие необходимости в замедляющей системе и почти полное отсутствие обратной связи между выходом и входом. Усиление происходит благодаря сдвигу фаз между электронным потоком и переменными составляющими поля, возникающего благодаря присутствию поглощающих стенок. В классическом варианте данного прибора высокие значения коэффициента усиления имеют место при замене покрытия из обычного диэлектрика метаматериалом с ? < 0. Рассмотрена линейная теория резистивного устройства с бесконечно широким элек- тронным потоком и соосным пучку магнитным полем. Произведен учет поперечных движений электронов. Рассмотрены случаи, когда поток движется сквозь среду с ? > 0 и ? < 0. Данная работа оригинальна тем, что для резистивного усилителя впервые произведен аналитический учет поперечных движений электронов, модуляции пучка и снятие сигнала с помощью отрезков линий передачи. Показано, что влияние поперечного движения электронов и попутного потоку магнитного поля приводит к дисперсионному уравнению шестого порядка и появлению циклотронных волн. Рассмотрено приближение, снизившее порядок дисперсионного уравнения до четвертого и показавшее хорошее соответствие с общим случаем. В этом приближении при расчете коэффициентов усиления найдена вторая нарастающая, циклотронная, волна, которая на относительно больших длинах становится сравнимой с нарастающей волной пространственного заряда, что приводит к увеличению усиления. В случае ? < 0 мнимые компоненты корней дисперсионного уравнения получаются больше и терпят разрыв. Расчет показывает большее усиление, чем при ? > 0 и при меньшей длине резистивной секции.   Скачать полную версию

DOI: 
10.18500/0869-6632-2016-24-2-64-76
Библиографический список: 

1. Rowe T., Behdad N., Booske J. Metamaterial-enhanced resistive wall amplifiers: Theory and particle-in-cell simulation // IEEE Transactions on Plasma Science, 2015. Vol. 43, No 7. P. 2123–2131. 2. Лопухин В.М., Веденов А.А. Усилитель на поглощении // УФН. 1954. Т. LIII, вып. 1. С. 69–86. 3. Клеен В., Пешль К. Введение в электронику сверхвысоких частот. Ч. 2. Лампы с длительным взаимодействием. М.: Советское радио, 1963. 271 с. 4. Birdsall C.K., Brewer G.R., Haeff A.V. The resistive-wall amplifier // Proceedings of the IRE. 1953. Vol. 41. P. 865–875.

Краткое содержание: 
Полный текст в формате PDF(Ru):