Высокопервеансные электронно-оптические системы с сеточным формированием электронного потока для ламп бегущей волны сантиметрового диапазона
Диссертация
Методы и средства исследования. В работе использованы методы математического моделирования высокопервеансных ЭОС на ЭВМ по двумерной и трёхмерной моделям электронного потока, анализа взаимодействия сгруппированного электронного потока с СВЧ полем бегущей волны по одномерной и двумерной нелинейной моделям, методы масштабного моделирования ЭОС, экспериментальные методы исследования и оптимизации… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Формирование высокопервеансного электронного потока в ЭОС мощных ЛБВ
- 1. 1. Анализ возможностей повышения первеанса электронных пушек со сходящимся потоком
- 1. 2. Выбор оптимальной конфигурации сеточных структур
- 1. 3. Методика и рекомендации по проектированию электронных пушек с высоким первеансом
- 1. 4. Высокопервеансная электронная пушка со сферическими катодом, теневой, управляющей и анодной сетками
- 1. 5. Высокопервеансная электронная пушка с тороидальными катодом, теневой, управляющей сетками и сферической анодной сеткой
- 1. 6. Экспериментальные исследования высокопервеансных электронных пушек для приборов сантиметрового диапазона
- 1. 7. Высокопервеансная электронная пушка с катодом, теневой и анодной сетками
- 1. 8. Эволюция структуры электронного потока за анодом высокопер-.веансныхЭОС
- 1. 9. Вольтамперные характеристики высокопервеансных ЭОС
- 1. 10. Выводы
- Глава 2. Исследование магнитной фокусировки высокопервеансного электронного потока в ЛБВ
- 2. 1. Провисание потенциала в поперечном сечении пролётного канала ЭОС с высокопервеансным потоком
- 2. 2. Фокусировка высокопервеансного аксиально-симметричного сплошного цилиндрического потока магнитным полем МПФС
- 2. 3. МПФС с несинусоидальным распределением магнитного поля
- 2. 4. Повышение токопрохождения в мощных ЛБВ с МПФС
- 2. 5. Структура высокопервеансного электронного потока в МПФС
- 2. 6. Выводы. ф
- Глава. 3. Исследование возможности создания мощных сантиметровых высокопервеансных ЛБВ и перспективы увеличения первеанса
- СВЧ усилителей в коротковолновом диапазоне длин волн
- 3. 1. Анализ связи первеанса с основными характеристиками и параметрами ЛБВ
- 3. 2. Снижение модулирующих напряжений электронной пушки
- 3. 3. Выбор типа ЗС для высокопервеансных ЛБВ
- 3. 4. Высокопервеансные ЛБВ со спиральной ЗС
- 3. 5. Высокопервеансные ЛБВ с ЗС «кольцо-стержень»
- 3. 6. Исследование возможности повышения технического КПД мощных ЛБВ с высокопервеансными ЭОС
- 3. 7. Конструктивные особенности мощных импульсных высокопервеансных ЛБВ
- 3. 8. Перспективы создания мощной высокопервеансной ЛБВ в диапазоне 10 ГГц
- 3. 9. Выводы
Список литературы
- Scott A. Miniature TWT’s that fit inside X-band waveguide / A. Scott // Microwave Journal. 1971. — V. 14, N 5. — P. 53 — 54, 56, 57.
- Hechtel J. Analysis of non-laminar electron beams for high-power microwave Tube / J. Hechtel // In: Int. Electron Dev. Meeting Washington D.C. — 1974. -Pi 197−200.
- Heil О. A new wide-range, high-frequency oscillator / O. Heil, J. Ebers // Proc. IRE. 1950. — V. 38, N 6. — P. 645 — 650.
- True R. PPM focusing a 4 microperv beam from a gridded gun / R. True // Proc. Sixth Intern. Vacuum Electronics Conf. (IVEC2005). Noordwijk, 2005. — P. 475−476.
- Brewer G. The formation of the beams with large current density / G. Brewer // Journal Appl. Phys. 1957. — V. 28, N 1. — P. 7 — 15.
- Kino G. New Rf design of high perveance guns / D. Colburn, K. Harker, G. Kino // Proc. 4-th Intern. Cong, on Microwave Tubes. The Hague, Holland Publ. Co., Eindhoven. — 1963. — P. 572.
- Mendel J. Electron beam focusing with periodic permanent magnetic fields / J. Mendel, C. Quate, W. Yocom // Proc. IRE. 1954. — V. 42, N 5. — P. 800 — 810.
- Confined flow multiple beam .guns for high power Rf applications / L. Ives, G. i
- Miram, D. Marsden, M. Mizuhara, T. Robinson, J. Guevara // Proc. Intern. Vacuum Electronics Conf. (IVEC2003). 2003. — P. 272 — 274.
- Овчаров B.T. Теория формирования электронных пучков / В. Т. Овчаров // Радиотехника и электроника. 1957. — Т. 2, № 6. — С. 696 — 704.
- Алямовский И.В. Электронные пучки и электронные пушки / И.В. Алямов-ский. М.: Сов. радио, .1966. — 456 с.
- Молоковский С.И. Интенсивные электронные и ионные пучки / С.И. Мо-локовский, А. Д. Сушков. Л.: Энергия, 1972. — 271 с.
- Расчёт и экспериментальное исследование электростатических электрон-tных пушек, рассчитанных методом синтеза / П. В. Невский, Г. Г. Смолярен-ко, А. Я. Федотова, В. А. Хромов // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1969. — Вып. 10. — С. 81 — 87.
- Пензяков В.В. Расчёт электронных пушек на электронных цифровых машинах / В. В. Пензяков // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. -1966.-Вып. 1.-С. 41 -49.
- Синтез и анализ электронно-оптических систем приборов типа «О» / Ю. А. Григорьев, В. В. Пензяков, Г. А. Рехен, В. И. Роговин // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ «Электроника», 1975. -Вып. 6(303).-72 с.
- Григорьев Ю.А. Электронно-оптические системы с сеточным управлением
- Ю.А. Григорьев, Б. С. Правдин, В. И. Шестеркин // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ «Электроника», 1987. -Вып. 7(1264).-71 с.
- Калинин Ю.А. Экспериментальное исследование структуры электронного пучка в ЛБВО / Ю. А. Калинин. В кн.: Лекции по электронике СВЧ (2-я зимняя школа-семинар инженеров). Кн. VI. — Саратов: Изд-во СГУ, 1972. -С. 208−262.
- П.В. Невский. Основные проблемы электронной оптики многолучевых электронных потоков и их решение / П. В. Невский // Прикладная физика.1998.-№ 3−4.-С. 45−51.
- Экспериментальное исследование многолучевой электронной пушки в магнитном поле / Г. П. Егоров, С. В. Королёв, Г. В. Курилов и др. // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1974. — Вып. 9. — С. 87 — 92.
- Тараненко З.И. Замедляющие системы / З. И. Тараненко, Я. К. Трохименко. Киев: Техника, 1965. — 307 с.
- Ищенко А.И. Анализ магнитных фокусирующих систем для многолучевых, ЛБВ О-типа / А. И. Ищенко, В. А. Кожушный, В. И. Часнык // Известия вузов. Радиоэлектроника. 1975. — Т. XVIII, № 10. — С. 50 — 55.
- Scherba М. Multi-beams TWT’s: tommorow’s tubes today / M. Scherba // Microwaves. 1974.-V. 13, N9.-P. 50−52, 54, 56.
- Бахрах Л.Э. К вопросу о фокусировке полого цилиндрического электронного потока в продольном магнитном поле / Л. Э. Бахрах, И. Ш. Козель // Радиотехника и электроника. 1958. — Т. III, № 6. — С. 819 — 825.
- Ильюшин В.Д. Устойчивость внутренней структуры трубчатых электронных потоков / В. Д. Ильюшин, Л. А. Сапрынская // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1977. — Вып. 1. — С. 98 — 100.
- Зинченко М.С. Курс лекций по электронной оптике / М. С. Зинченко. -Харьков: Изд-во Харьковского гос. университета, 1961.-363 с.
- Бушуев Н.А. Комплексирование основа повышения эффективности Электронной СВЧ компонентной базы / Н. А. Бушуев // Электронная промышленность: проблемы управления и развития. — 2005, № 4. — С. 30 — 32.
- Канащенков А.И. Электронные СВЧ компоненты — база настоящих и будущих радиолокационных систем / А. И. Канащенков, В. В. Копылов, В. Я. Рогов // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. — 2003, № 7. — С. 26 — 29.
- Олейников В.И. Программа синтеза трёхмерных электронных пушек О, типа, формирующих криволинейные эллиптические в сечении пучки / В.И.
- Олейников // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1978. -Вып. 7.-С. 122−124.
- Комплекс программ для проектирования на ЭВМ электронных пушек с се1.'точным управлением / А. И. Петросян, В. Д. Журавлева, В. В. Пензяков, В. И. Роговин // Прикладная физика. 2002. — № 3. — С. 127- 133.
- Усов В.Н. Электронная пушка. / А.с. 266 075 СССР, заявл. 26.02.68, опубл. 17.03.70. // Б.И. 1970. — № 11. — С. 69.
- Dress J.M. Non-intercepting grid structure for an electron tube. Патент США, кл. HOI J 1/46,1/52, 17/04, № 3 484 645, заявл. 06.03.67, опубл. 16.12.69.
- Winsor D.L. Noncurrent Intercepting Electron Beam control Element. Патент США, кл. HOI J 25/34, № 3 500 110, заявл. 23.08.67, опубл. 10.03.70.
- Мощные ЛБВ с низковольтным управлением электронным потоком. Часть «*
- Импульсные ЛБВ / А. Д. Ессин, В. М. Курицын, И. А. Шаталин, В. А. Цветков, Б. С. Правдин // Обзоры по электронной технике. Сер. 1 Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ «Электроника», 1976. — Вып. 6(375). — 66 с.
- Усов В.Н. Секторная электронная пушка, формирующая сплошной высо-копервеансный поток / В. Н. Усов // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1968. — Вып. 6. — С. 69 — 74.
- Экспериментальное исследование электронной пушки, формирующей вы-сокопервеансный электронный поток / Д. А. Архипов, Ю. А. Григорьев, Г. А. Рехен, В. Н. Усов // Радиотехника и связь: материалы Междунар. науч.-техн. конф.-Саратов: СГТУ, 2005. С. 314 — 318.
- Морев С.П. Проектирование аксиально-симметричных ЭОС с учётом поперечных скоростей электронов / С. П. Морев, В. В. Пензяков // Лекции по СВЧ электронике и радиофизике (IX зимняя школа-семинар). Саратов: Изд-во СГУ, 1992. — С. 140 — 152.
- Цейтлин М.Б. Лампа с бегущей волной / М. Б. Цейтлин, A.M. Кац. М.: Сов. радио, 1964. — 311 с.
- Правдин B.C., Олейников В. И., Усов B.H., Шестеркин В. И. Электронная пушка. / Патент РФ 1 466 579, заявл. 16.06.86, опубл. 10.04.95. // Б.И. 1995. -№ Ю.-С. 256.
- Секторная пушка с сетками для формирования высокопервеансного электронного потока / Ю. А. Григорьев, В. И. Олейников, Б. С. Правдин, В. Н. Усов, В. И. Шестеркин // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. -1988. Вып. 7(411). — С. 34 — 38.
- Усыченко В.Г. Самоорганизация электронов в электронных приборах / В. Г. Усыченко // ЖТФ. 2004. — Т. 74, № 11. — С. 38 — 46.
- Ilyina E.M. The equations of the nonlinear theory of a high-perveance traveling wave tube / E.M. Ilyina, V.N. Usov // Proc. Sixth Intern. Vacuum Electronics Conf. (IVEC2005). Noordwijk, 2005. — P. 375 — 376.
- Кац A.M. Нелинейные явления в СВЧ приборах О-типа с длительным взаимодействием / A.M. Кац, Е. М. Ильина, И. А. Манькин. М.: Сов. радио, 1975.-296 с.
- Григорьев Ю.А. Расчёт неламинарных электронных пучков / Ю. И. Батуев, Ю. А. Григорьев, Г. А. Рехен // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1971. — Вып. 7. — С. 16 — 26.
- Формирование электронных пучков в переходной области МПФС / Ю. А. Григорьев, Г. А. Рехен, В. В. Пензяков, А. А. Муравьёв // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1972. — Вып. 5. — С. 96 — 105.
- Бахрах Л.Э. Исследование фокусировки электронных пучков с негармоническим распределением поля / Л. Э. Бахрах, В. В. Мурзин, В. К. Беляев // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1978. — Вып. 10. — С. 39 -46.
- Исследование распределения магнитного поля в МПФС с увеличенным периодом для сопровождения высокопервеансных электронных потоков /
- Д.А. Архипов, Ю. А. Григорьев, Г. А. Рехеи, Б. К. Сивяков // Системы и функциональные устройства низких и сверхвысоких частот: сб. науч. тр. — Саратов: СГТУ, 2005. С. 27 — 30.
- Эволюция протяжённых электронных потоков, фокусируемых аксиально-симметричными полями / В. Д. Журавлёва, С. П. Морев, В. В. Пензяков, В. И. Роговин // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1995. — Т. 3, № 4. — С. 23−31.
- Mendel J. Magnetic focusing of electron beams / J. Mendel // Proc. IRE. 1955. -V. 43, N3.-P. 327−331.
- Buck D. Stability of a cylindrical electron beam in nonsinusoidal periodic magnetic focusing fields / D. Buck. // Trans. IRE. 1957. — V. ED-4. — P. 44 — 49.
- Kelly J. Reversed field focusing systems for electron beams with appreciable space charge densities / J. Kelly // J. Electronics and Control. 1963. — V. 14. -P. 21−63.
- True R. A theory for coupling gridded gun design with PPM focusing / R. True // IEEE Trans, on Electron Devices. 1984. — V. ED-31, N 3. — P. 353 — 362.
- Саратов. — 2001. — С. 73 — 74.
- Кац A.M. Сигнал в лампах с бегущей волной. Часть I. ЛБВО / A.M. Кац, В. П. Кудряшов, Д. И. Трубецков. Саратов: Изд-во СГУ, 1984. — 143 с.
- Королёв А.Н. Состояние и перспективы развития отечественной СВЧ-, электроники / А. Н. Королёв // Электронная промышленность: проблемыуправления и развития. 2005, № 4. — С. 20 — 22.
- Smith В. High-power microwave tubes for state-of-the-art military and scientific applications / B. Smith // Mikrowellen Magazin. 1987. — V. 13, N 6. — P. 647 -.655.80. Мощные импульсные лампы бегущей волны с сеточным управлением /
- В.И. Желудков, В. П. Кудряшов, Е. А. Терёшин, В. Н Усов // Радиотехника. — 2002.-№ 2.-С. 48−52.
- Бушуев Н.А. Широкополосные ЛБВ / Н. А. Бушуев, В. П. Кудряшов // Ма-, териалы Междунар. конф. «Новые технологии в радиоэлектронике и системах управления», Секция 4. Электронная элементная база. Н. Новгород. — 2002. — С. 35 — 39.
- Шевчик В.Н. Основы электроники сверхвысоких частот / В. Н. Шевчик. -¦М.: Сов. радио, 1959. 307 с.
- Борисенко В.Д. Возможности построения широкополосных ЛБВ сантиметрового диапазона волн / В. Д. Борисенко, А. И. Ищенко, В. А. Перекупко // Известия вузов. Радиоэлектроника. 1973. — Т. XVI, № 10. — С. 68 — 76.
- Данович И.А. Особенности построения ЭОС ЛБВ импульсно-непрерывного действия / И. А. Данович, С. А. Ракитина, Е. В. Соколова // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1975. — Вып. 6. — С. 40 -48.t '
- Петросян А.И. Методика и результаты проектирования электронной пушки с сеточным управлением / А. И. Петросян. В кн.: 10 Всесоюзный семинар по методам расчёта электронно-оптических систем: тез. докл. — Львов, -1990.-С. 102.
- Силин Р.А. Замедляющие системы / Р. А. Силин, В. П. Сазонов. М.: Сов. радио, 1966. — 632 с.
- Ильина Е.М. Влияние дисперсии на полосовые свойства ЛБВ типа О / Е. М. Ильина, A.M. Кац, В. Е. Поляк // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1973. — Вып. 7. — С. 33 — 40.
- Манькин И.А. Двумерный расчёт взаимодействия аксиально-симметричных потоков с волной в ЛБВО на основе модели с большим числом частиц / И. А. Манькин, В. Л. Ушерович // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1978. — Вып. 6. — С. 36 — 50.
- Кудряшов В.П., Миркин В. И., Песин Б. В. СВЧ-усилитель с длительным взаимодействием / А.с. № 1 128 304 СССР, заявл. 11.06.82 // Б.И. 1984. — № 45.-С. 170.
- Роговин В.И. Коллекторы с рекуперацией для ЛБВО и клистронов / В. И. Роговин, С. О. Семёнов // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. М. ЦНИИ «Электроника», 1986. — Вып. 4(1167). — 70 с.
- Журавлёва В.Д. Программа анализа аксиально-симметричных коллекторных систем / В. Д. Журавлёва, В. В. Пензяков, В. И. Роговин // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1977. — Вып. 1. — С. 123.
- Забирова Е.Г. Программа теплового расчёта ВЧ-системы ЛБВ со спираль1.'ной линией замедления / Е. Г. Забирова, А. Н. Якунин // Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ. 1987. — Вып. 10. — С.55.
- Архипов Д.А. Повышение технического КПД мощных импульсных широкополосных ЛБВ с высокопервеансными ЭОС / Д. А. Архипов, В. И. Роговин, В. Н. Усов // Радиотехника и связь: материалы Междунар. науч.-техн. •конф.-Саратов: СГТУ, 2005. С. 304 — 306.
- Возможность улучшения частотных свойств ЛБВ / Е. М. Ильина, A.M. Кац, В. П. Кудряшов, В. И. Миркин // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1976. — Вып. 1. — С. 8 — 17.
- Кудряшов В.П. Побочные колебания в широкополосных ЛБВО / В. П. Кудряшов // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ «Электроника», 1977. — Вып. 3(442). — 85 с.
- Подавление паразитного возбуждения ЛБВ на обратной гармонике скачком фазы поля / Е. М. Ильина, A.M. Кац, В. П. Кудряшов, В. А. Цветков // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1976. — Вып. 9. — С. 28 — 33.
- Ильина Е.М. К двумерной нелинейной теории ЛОВ типа О / Е. М. Ильина Е.М., A.M. Кац, Л. П. Тимченко // Электронная техника. Сер. 1 Электроника СВЧ. 1970. — Вып. 12. — С. 22.
- Ю2.Колобаева Т. Е. Программа расчёта замедления и сопротивления связи симметричной волны в замедляющей системе кольцо-стержень / Т.Е. Ко-лобаева // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1984. — Вып. 8(368).-С. 66. (
- Конструкция разработанной высокопервеансной ЭОС предназначена для применения в создаваемых по заказу ОДО «ГНТП «Гранит» мощных импульсных ЛБВ.
- Ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук1. В.Н. Усов