Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

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

Для цитирования:

Титов В. Н., Волков Д. В., Яковлев А. В., Рыскин Н. М. Отражательный клистрон как пример автоколебательной системы с запаздыванием // Известия вузов. ПНД. 2010. Т. 18, вып. 6. С. 138-158. DOI: 10.18500/0869-6632-2010-18-6-138-158

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF 2010no6p138.pdf
(загрузок: 293)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Методические заметки по нелинейной динамике
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.385.623.5:517.929
DOI: 
10.18500/0869-6632-2010-18-6-138-158

Отражательный клистрон как пример автоколебательной системы с запаздыванием

Авторы: 
Титов Владимир Николаевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Волков Дмитрий Викторович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Яковлев Антон Валерьевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Рыскин Никита Михайлович, Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН (СФ ИРЭ)
Аннотация: 

Развита нестационарная теория отражательного клистрона на основе дифференциального уравнения с запаздыванием. Представлен анализ условий самовозбуждения, стационарных режимов генерации и условий их устойчивости. Демонстрируется применение теории для расчета выходных характеристик миниатюрного отражательного клистрона субмиллиметрового диапазона. Проводится сопоставление теории с результатами численного моделирования с помощью метода «частиц в ячейке».  

Ключевые слова: 
Автоколебания
запаздывающая обратная связь
отражательный клистрон
метод «частиц в ячейке»
Список источников: 
  1. Кузнецов С.П. Сложная динамика генераторов с запаздывающей обратной связью // Изв. вузов. Радиофизика. 1982. Т. 25, No 12. С. 1410.
  2. Дмитриев А.С., Кислов В.Я. Стохастические колебания в радиофизике и электронике. М.: Наука, 1989.
  3. Ikeda K., Daido H., Akimoto O. Optical turbulence: Chaotic behavior of transmitted light from a ring cavity // Phys. Rev. Lett. 1980. Vol. 45, No 9. P. 709.
  4. Розанов Н.Н. Оптическая бистабильность и гистерезис в распределенных нелинейных системах. М.: Наука, 1997.
  5. Ghil M., Zaliapin I., Thompson S. A delay differential model of ENSO variability: parametric instability and the distribution of extremes // Nonlin. Processes Geophys. 2008. Vol. 15. P. 417.
  6. Гласс Л., Мэки М. От часов к хаосу: Ритмы жизни. М.: Мир, 1991.
  7. Марчук Г.И. Математические модели в иммунологии. М.: Наука, 1985.
  8. Трубецков Д.И., Мчедлова Е.С., Красичков Л.В. Введение в теорию самоорганизации открытых систем. М.: Физматлит, 2002.
  9. Кислов В.Я., Залогин Н.Н., Мясин Е.А. Исследование стохастических автоколебательных процессов в автогенераторах с запаздыванием // Радиотехника и электроника. 1979. Т. 24, No 6. С. 1118.
  10. Кислов В.Я. Теоретический анализ шумоподобных колебаний в электронно-волновых системах и автогенераторах с запаздыванием и сильной нелинейностью // Радиотехника и электроника. 1980. Т. 25, No 8. С. 1683.
  11. Блиох Ю.П., Бородкин А.В., Любарский М.Г., Онищенко И.Н., Файнберг Я.Б. Применение метода функционального отображения для исследования ЛБВ–генератора с запаздывающей обратной связью // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1993. Т. 1, No 1–2. С. 34.
  12. Дмитриев Б.С., Жарков Ю.Д., Рыскин Н.М., Шигаев А.М. Теоретическое и экспериментальное исследование хаотических колебаний клистронного автогенератора с запаздыванием // Радиотехника и электроника. 2001. Т. 46, No 5. С. 604.
  13. Дмитриев Б.С., Жарков Ю.Д., Кижаева К.К., Клокотов Д.В., Рыскин Н.М., Шигаев А.М. Сложная динамика многорезонаторных клистронных автогенераторов с запаздывающей обратной связью // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2002. Т. 10, No 5. С. 37.
  14. Shigaev A.M., Dmitriev B.S., Zharkov Y.D., Ryskin N.M. Chaotic dynamics of delayed feedback klystron oscillator and its control by external signal // IEEE Trans. Electron Devices. 2005. Vol. 52, No 5. P. 790.
  15. Рыскин Н.М., Шигаев А.М. Сложная динамика двухрезонаторного клистрона-генератора с запаздывающей обратной связью // ЖТФ. 2006. Т. 76, No 1. С. 72.
  16. Дмитриев Б.С., Жарков Ю.Д., Клокотов Д.В., Рыскин Н.М. Экспериментальное исследование сложной динамики в многорезонаторном клистронном автогенераторе с запаздывающей обратной связью // ЖТФ. 2003. Т. 73, No 7. С. 105.
  17. Вайнштейн Л.А., Солнцев В.А. Лекции по сверхвысокочастотной электронике. М.: Сов. радио, 1973.
  18. Шевчик В.Н. Основы электроники сверхвысоких частот. М.: Сов. радио, 1959.
  19. Гайдук В.И., Палатов К.И., Петров Д.М. Физические основы электроники сверхвысоких частот. М.: Сов. радио, 1971.
  20. Электронные приборы сверхвысоких частот. Учебное пособие / Под ред. В.Н. Шевчика и М.А. Григорьева. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1980.
  21. Трубецков Д.И., Храмов А.Е. Лекции по СВЧ электронике для физиков. Т.1. М.: Физматлит, 2003.
  22. Конторович М.И. Нелинейные колебания в радиотехнике. М.: Сов. радио, 1973.
  23. Кузнецов С.П. Применение математического аппарата теории дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом к некоторым задачам электроники СВЧ // Лекции по электронике СВЧ. 3-я зимняя школа-семинар инженеров. Кн. 1. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1974. С. 112.
  24. Ives R.L. Microfabrication of high-frequency vacuum electron devices // IEEE Trans. Plasma Sci. 2004. Vol. 32, No 3. P. 1277.
  25. Garcia-Garcia J., Martin F., Miles R.E., Steenson D.P., Chamberlain J.M., Fletcher J.R., Thorpe J.R. Parametric analysis of micromachined reflex klystrons for operation at millimeter and submillimeter wavelengths // J. Appl. Phys. 2002. Vol. 92, No 11. P. 6900.
  26. Fletcher J.R., Thorpe J.R., Huq E., Mann C., Steenson D.P., Chamberlain J.M. Design considerations for submillimeter-wave reflex klystrons // IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques. 2004. Vol. 52, No 10. P. 2344.
  27. Garcia-Garcia J., Martin F., Miles R.E. Optimization of micromachined reflex klystrons for operation at terahertz frequencies // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2004. Vol. 52, No 10. P. 2366.
  28. Jang K.-H., Jeon S.-G., Kim J.-I., Won J.-H., So J.-K., Bak S.-H., Srivastava A., Jung S.-S., Park G.-S. High order mode oscillation in a terahertz photonic-band-gap multibeam reflex klystron // Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 93. 211104.
  29. Jeon S.-G., Jin Y.-S., Kim J.-I., Kim G.-J., Shon C.-H. Three-dimensional particle-in-cell simulations of 300 GHz reflex klystrons // J. Appl. Phys. 2007. Vol. 101, No 5. 0545519.
  30. Дмитриева Т.В., Рыскин Н.М., Титов В.Н., Шигаев А.М. Сложная динамика простых моделей распределенных электронно-волновых систем // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1999. Т. 7, No 6. С. 66.
  31. Атабеков Г.И. Основы теории цепей. М.: Энергия, 1969.
  32. Кузнецов С.П. Нелинейная динамика лампы обратной волны: автомодуляция, мультистабильность, контроль // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2006. Т. 14, No 4. С. 3.
  33. Бэдсел Ч., Ленгдон А. Физика плазмы и численное моделирование. Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1989.
  34. Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц. Пер. с англ. М.: Мир, 1987.
  35. Роу Дж. Теория нелинейных явлений в приборах сверхвысоких частот. М.: Сов. радио, 1969.
  36. Chodorow M., Westburg V.B. Space-charge effects in reflex klystrons // Proc. IRE. 1951. Vol. 39, No 12. P. 1548.
Поступила в редакцию: 
04.06.2010
Принята к публикации: 
02.08.2010
Опубликована: 
31.01.2011
Краткое содержание:
Иконка PDF a2010no6p138.pdf
(загрузок: 90)
  • 1976 просмотров