Читать онлайн «Лекции по сверхчастотной электронике для физиков. В 2 томах. Том 1»

УДК 537. 5 ББК 22. 333 Т77 Трубецков Д. И. , Храмов А. Е. Лекции по сверхвысокоча- сверхвысокочастотной электронике для физиков. В 2 т. Т. 1. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 496 с. - ISBN 5-9221-0372-5. Современная сверхвысокочастотная электроника представлена в книге не технической стороной с кратким описанием физики и основ теории раз- различных электронных ламп, а детальным описанием основных физических явлений, возникающих при взаимодействии электронных потоков с элек- электромагнитными полями и лежащих в основе различных типов устройств сверхвысоких частот. В книге уделено большое внимание математическому моделированию на ЭВМ явлений в электронных потоках на сверхвысоких частотах. Изложение ведется так, чтобы показать тесную связь сверхвысо- сверхвысокочастотной электроники с современной нелинейной теорией колебаний и волн и теорией излучения. Особенностью книги является то, что в ней опре- определенное место занимает история СВЧ-электроники. В первом томе книги излагаются основные понятия, методы и модели «классической» сверхвы- сверхвысокочастотной электроники. Также в нем рассматриваются релятивистские аналоги классических СВЧ-устройств: клистронов, ламп бегущей и обратной волны, приборов со скрещенными полями. Лекции предназначены для физиков различных специальностей, инте- интересующихся процессами взаимодействия электронов с электромагнитными полями, для научных работников, аспирантов и инженеров, проводящих исследования в области вакуумной СВЧ-электроники, радиофизики, радио- радиотехники и физики плазмы. Они могут быть полезны студентам старших курсов соответствующих специальностей. ISBN 5-9221-0372-5 (Т. 1) ISBN 5-9221-0371-7 © физматлит, 2003 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие Лекция 1. Вводная 9 Основные особенности сверхвысокочастотной электроники. Пять идей, которые создали СВЧ-электронику. Индивидуальное излучение заря- заряженных частиц (спонтанное излучение классических осцилляторов). Индуцированное излучение ансамбля возбуэюденных классических осцил- осцилляторов. Возбуждение резонансной системы заданным током. Стацио- Стационарные уравнения возбуждения линии передачи электронным потоком. Нестационарная теория возбуждения волновода током медленно меня- меняющейся амплитуды. Лекция 2. Элементарная кинематическая теория клистронов . . 51 Модуляция электронного потока по скорости. Кинематический анализ процесса группировки электронов в пространстве дрейфа. 100$ идея братьев Вариан и Хансена. Клистронные усилители и умножители частоты. Некоторые результаты теории резонансных автогенерато- автогенераторов. Элементарная теория отражательного клистрона. Клистронный генератор с запаздыванием: от режимов монохроматических колебаний до режимов динамического хаоса. Лекция 3. Волны пространственного заряда малой амплитуды . 85 Гидродинамическое описание электронного потока. Волны простран- пространственного заряда и группирование в пространстве дрейфа. Резистив- ный усилитель. Волны пространственного заряда в электронном по- потоке со столкновениями и диффузией.