Построена одномерная линейная теория нерезонансного усилителя с распределенным взаимодействием на основе когерентного эффекта Смита-Парселла (дифракционного излучения). Получено дисперсионное уравнение, позволяющее проанализировать инкременты нарастания амплитуды волны в зависимости от скорости электронов и геометрических размеров колебательной системы, образованной открытым волноводом с периодической структурой, вдоль которой движется электронный поток. Определены режимы усиления объемных волн.

Рассмотрена многомерная модель гибридного электронного прибора О-типа с использованием принципа пространственно-временной аналогии между участками пространства взаимодействия с резонансным и нерезонансным режимами энергообмена. Нелинейная самосогласованная теория применяется для исследования закономерностей физических процессов. Представлены результаты предварительных расчетов выходных характеристик для двух схем электронно-волновой системы, которые отличаются последовательностью расположения резонансных и нерезонансных участков пространства взаимодействия.

Получено и проанализировано дисперсионное уравнение усилителя с распределенным взаимодействием на эффекте Смита-Парселла. Показано, что такой усилитель обладает резонансными свойствами, позволяющими реализовать более высокие значения коэффициента усиления, по сравнению с приборами на поверхностных волнах.

Решена задача рассеяния плоской волны произвольной поляризации тонкой подмагниченной ферритовой пленкой с диэлектрической подложкой. Найдены коэффициенты отражения для поперечной и продольной поляризации, построены графики их зависимости от угла падения плоской волны и параметров пленки.

Результаты экспериментального моделирования условий возбуждения колебаний в электродинамической системе усилителя на эффекте Смита-Парселла качественно коррелируют с теоретическим анализом и указывают на возможность реализации такого прибора на базе открытого волновода с плоско-параллельными зеркалами.

Освещены основы теории и проведен радиофизический практикум по технике и электронике СВЧ традиционных электровакуумных резонансных и нерезонансных приборов с длительным и кратковременным взаимодействием. Изложены основы теории электровакуумных приборов. Приведена теория отдельных приборов. Охарактеризованы клистрон, лампы бегущей и обратной волны, генератор дифракционного излучения, магнетрон. Проанализирована периодическая структура типа гребенки и волновода, представлена ее теория.

Розвинуто лінійну самоузгоджену теорію підсилювача на ефекті Сміта - Парселла, що враховує вплив метало-діелектричного шару та товщини електронного потоку за умов збудження коливань у відкритому хвилеводі. Одержано та проаналізовано дисперсне рівняння системи у довгохвилевому наближенні.

Развита линейная теория усилителя на эффекте Смита - Парселла, учитывающая влияние металлодиэлектрического слоя и толщины электронного потока на условия возбуждения колебаний в открытом волноводе. Теоретически и путем экспериментального моделирования изучены волновые процессы в электродинамической системе усилителя.

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.722

Рубрики:

Прямокутні хвилеводи

Шифр НБУВ: Ж69231 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлены результаты моделирования многомерного электронно-волнового взаимодействия, позволяющие определять основные закономерности умножения частоты в гибридной многокаскадной системе О-типа.

Получено аналитическое решение задачи рассеяния волноводной волны на магнитодиэлектрическом слое, помещенном в Т-образном разветвлении волноводов, при произвольных параметрах задачи. Показана на основе полученного решения область допустимых параметров, при которых справедливо одноволновое и двухволновое приближения.

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.7-01

Рубрики:

Хвилевідні лінії передачі. Хвилеводи та об'ємні резонатори

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Развита нелинейная теория дифракционного излучения с учетом двухрежимного взаимодействия - самосогласованного режима ЛОВ и ГДИ на гармониках частоты ЛОВ. На основании численного решения самосогласованной системы уравнений показано существование режима генерации ЛОВ на основной частоте и усиления дифракционного излучения параметрического типа на гармониках ЛОВ колебаний. Установлены области значений параметров задачи, соответствующие двухрежимному взаимодействию.

Развита теория эффекта Смита - Парселла (дифракционного излучения) немодулированного электронного потока с учетом двухрежимного взаимодействия - самосогласованного режима ЛОВ и режима заданного модулированного тока на гармониках частоты ЛОВ. Определены в слабосигнальном самосогласованном рассмотрении пространственные распределения амплитуд временных гармоник высокочастотного тока пучка на частоте ЛОВ. Получены в спектральном представлении Фурье амплитуды гармоник тока и найдены для каждой временной гармоники высокочастотного тока пучка пространственные дифракционные гармоники поля.

Рассмотрены вопросы современной радиофизики и электронники, в частности, электронно-волновые системы миллиметрового диапазона. Сформулированы основные уравнения многомерного нестационарного нелинейного взаимодействия релятивистского электронного потока с резонансными и нерезонансными электронно-волновыми системами. Изложены методы их исследования. Определены энергетические и частотные характеристики таких систем с отрезками периодических структур на основе решения краевых задач электродинамики. Проведен анализ начальной стадии самовозбуждения колебаний для различных пространственных распределений полей применительно к таким приборам, как лампа обратной волны, клинотрон, ледатрон, ладдертрон, с различным профилем двухкомпонентного фокусирующего поля (наклонного и однородного с магнитной локальной неоднородностью) для нерелятивистских и релятивистских электронных потоков.

Показано, что проблема существования ложных резонансов в задачах дифракции волноводных волн на различных неоднородностях в волноводах связана с некорректным представлением матричных элементов системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ), которые приводят к особенностям при их численном решении. На примере задачи дифракции волноводной волны на Т-разветвлении прямоугольных волноводов показано, что ложные резонансы соответствуют резонансам области связи волноводов. Эта вычислительная ошибка может быть относительно просто исправлена за счет корректного представления матричных элементов СЛАУ, которое не имеет особенностей. Результаты расчетов показали эффективность такого подхода для решения задач о собственных колебаниях и задач дифракции на Т-разветвлении пустотелых волноводов, а также тройников с диэлектрическими и ферритовыми резонаторами в области связи волноводов.

Исследованы нестационарные процессы в резонансной электронно-волновой системе с предварительной модуляцией электронного потока. Теоретический анализ проведен на основе нелинейной многомерной теории гибридных приборов О-типа. Установлены основные закономерности воздействия мощности внешнего сигнала на ширину полосы синхронизации. Рассмотрены режимы синхронизации колебаний, биений и прерывистой генерации для различных значений параметров колебательной системы и внешнего сигнала.

Теоретически решена задача о собственных модах открытого проходного резонатора частично заполненного гиротропной ферритовой средой и установлено существование магнон поляритонных поверхностных мод с высокой концентрацией поля на границе ферритового резонатора. Проанализированы всевозможные комбинированные режимы существования поверхностных и объемных мод, определены зависимости их резонансных частот от материальных параметров среды и геометрических размеров резонатора и ферритового слоя.

Решена задача дифракции плоской Hx-поляризованной волны на решетке составленной из магнитодиэлектрических брусьев прямоугольного поперечного сечения для произвольных соотношений между длиной волны и геометрическими размерами решетки. Исследованы зависимости коэффициентов отражения и прохождения пространственных гармоник поля от волнового параметра и угла падения для различных значений материальных параметров сред. Рассмотрены случаи одно- и многоволнового распространения гармоник поля как для обычных правосторонних сред, так и для левосторонних сред и их комбинаций. В случае многоволнового режима рассмотрено распространение двух пространственных гармоник. Определены размеры решетки и электродинамические параметры задачи, которые соответствуют полному отражению и полному прохождению падающей волны.

Получено аналитическое решение задачи дифракции Т-волны на системе из двух щелей, заполненных магнитодиэлектриком, в толстой стенке плоскопараллельного волновода при одномодовом возбуждении щелей. Найдены аналитические выражения для энергетических коэффициентов отражения и прохождения и диаграммы направленности излучения во внешнюю область. Рассмотрен случай резонансного возбуждения щелей для синфазного и несинфазного их расположения и определены оптимальные параметры задачи, обеспечивающие полное согласования системы. Проведен анализ рассеянных полей и выяснена физическая причина наблюдаемых явлений.