Нелинейная теория лампы с бегущей волной (обзор)
DOI:
https://doi.org/10.20535/S002134701958050137Анотація
Предметом нелинейной теории ЛБВ является исследование процесса энергообмена и расчет энергетических характеристик ЛБВ, которые не могут быть определены методами линейной теории [1, 2, 3, 4]. Нелинейная теория позволяет также оценить фазовые искажения в усилителе бегущей волны.
В данном обзоре рассматриваются методы и основные результаты нелинейной теории ЛБВ с продольным взаимодействием.
В разделах I, II дается классификация теорий ЛБВ по методам анализа движения электронов и приводятся оценки к.п.д. на основе линейной теории. В разделе III изложены основные положения нелинейной теории Нордсика—Савельева и последующих работ этого направления. В разделе IV рассматривается постановка задачи нелинейной теории в случае ЛОВ. В разделе V приведены: известный метод приближенного преобразования интегродифференциальных уравнений нелинейной теории к обычным дифференциальным и другой метод, основанный на аппроксимации периодической функции конечной суммой Фурье. В разделе VI, на основе законов сохранения и преобразования энергии, рассматриваются оценки максимального к.п.д. ЛБВ и ЛОВ.
В разделах VII, VIII приведены основные результаты численного решения нелинейных уравнений ЛБВ и ЛОВ.
В разделе IX рассмотрено обобщение теории на более высокие скорости электронов. В разделе X приведена краткая характеристика нелинейной теории приборов нового типа — фазохронных. В заключении даны краткие выводы и рассмотрены возможности повышения к.п.д.
Кроме известных литературных данных, в настоящем обзоре приведены некоторые результаты, полученные автором, изложенные в разделах VIII и IX, в большей части раздела V в п. 10 заключения. В разделе VI дается оценка (35) максимального к. п. д. ЛОВ.
Посилання
Пирс, Дж. Р. Лампа с бегущей волной (перевод). Советское Радио, 1952, гл. XII.
Bernier, М. Essai de theorie du tube electronique a propagation dondes. Ann de Radioelectr., v.2, n.87, 1946.
Лопухин, В. М. Возбуждение электромагнитных колебаний и волн электронными потоками. ГИТТЛ, 1953.
Вайнштейн, Л. А. Электронные волны в замедляющих системах, Общая теория. ЖТФ, т. 26, № 1, с. 126, 1956.
Слэтер, Д. К. Электроника сверхвысоких частот (перевод). Советское Радио, 1948.
Doehlet, О.; Kleen, W. Phénomens non lineaires dans les tubes a propagation d’ondes. Ann. de Radioelectr., v.4, n.2, p.124, 1948.
Bertorottiere, B.; Gonvert, G. Sur certains effets de la charge d’espace dans les tubes a propagation d’ondes. Ann. de Radioelectr., v.6, p.188, 1950.
Вайнштейн, Л. А. Электронные волны в замедляющих системах. Радиотехника и электроника, т. 3, № 6, с. 688, 1957.
Власов, А. А. Теория многих частиц. Гостехиздат, 1950.
Kiel, A.; Parzen, P. Nonlinear wave propagation in traveling-wave amplifiers. IRE Trans. Electron Devices, v.2, n.4, p.26-34, 1955. DOI: https://doi.org/10.1109/T-ED.1955.14087.
Савельев, В. Я. К теории клистрона. ЖТФ, т. 10, № 16, 1940.
Nordsieck, A. Theory of the large signal behavior of traveling-wave amplifiers. Proc. IRE, v.41, n.5, p.630-637, 1953. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1953.274404.
Tien, P. K.; Walker, L. R.; Wоlоntis, V. М. A large signal theory of traveling-wave amplifiers. Proc. IRE, v.43, n.3, p.260-277, 1955. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1955.278131.
Tien, P. K. A large signal theory of traveling wave amplifiers. Bell Labs Tech. J., v.35, n.2, p.349-374, 1956. DOI: http://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1956.tb02386.x.
Rowe, J. E. A large-signal analysis of the traveling-wave amplifier: Theory and general results. IRE Trans. Electron Devices, v.3, n.1, p.39-56, 1956. https://doi.org/10.1109/T-ED.1956.14098.
Rowe, J. E. Design information on large-signal traveling-wave amplifiers. Proc. IRE, v.44, n.2, p.200-210, 1956. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1956.274906.
Вайнштейн, Л. А. Нелинейная теория ЛБВ I. Радиотехника и электроника, т. 2, № 7, с. 887, 1957.
Вайнштейн, Л. А. Нелинейная теория ЛБВ II. Радиотехника и электроника, т. 2, № 8, с. 1027, 1957.
Рапопорт, Г. Н. Некоторые результаты нелинейной теории автоколебаний лампы обратной волны с продольным полем. ДАН СССР, № 3, 1958.
Коваленко, В. Ф. Введение в электронику сверхвысоких частот. Советское Радио, 2 изд., 1952.
Шевчик, В. Н.; Стальмах, B. C. О влиянии пространственного заряда на взаимодействие электронного потока с бегущей волной. Радиотехника и электроника, т. 2, № 2, с. 230, 1957.
Рапопорт, Г. Н. Лампа бегущей волны как генератор. Известия вузов. Радиоэлектроника, т. 1, № 2, с. 202-208, 1958. DOI: https://doi.org/10.20535/S002134701958020102.
Вайнштейн, Л. А. Возбуждение волноводов. ЖТФ, т. 23, с. 654, 1953.
Вайнштейн, Л. А. Электронные волны в периодических структурах. ЖТФ, т. 37, № 10, с. 2340, 1957.
Тетельбаум, С. И.; Рапопорт, Г. Н. Классификация дисперсионных характеристик недиссипативных волноводов с периодической структурой. ДАН УССР, № 2, с. 134, 1956.
Johnson, Н. R. Backward-wave oscillators. Proc. IRE, v.43, n.6, p.684-697, 1955. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1955.278054.
Correction to [16], Proc. IRE, v.44, n.6, p.818-819, 1956. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1956.274999.
Palluel, P.; Goldberger, A. K. The O-type carcinotron tube. Proc. IRE, v.44, n.3, p.333-345, 1956. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1956.275103.
Paпопоpт, Г. H. О механизме возрастания к.п.д. генератора обратной волны (карсинотрона) при увеличении параметра объемного заряда. Радиотехника и электроника, т. 3, № 2, с. 255, 1958.
Chodorow, М.; Nalоs, E. J. The design of high-power traveling-wave tubes. Proc. IRE, v.44, n.5, p.649-659, 1956. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1956.275126.
Caldwell, J. J.; Hoch, O. L. Large signal behaviour of high power traveling-wave amplifiers. IRE Trans. Electron Devices, v.3, n.1, p.6-17, 1956. DOI: https://doi.org/10.1109/T-ED.1956.14093.
Cutler, С. С. The nature of power saturation in traveling wave tubes. Bell Labs Tech. J., v.35, n.4, p.841-876, 1956. DOI: http://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1956.tb03805.x.
Тетельбаум, С. И.; Рапопорт, Г. Н. Проблема передачи энергии без проводов. Научно-технический отчет Лаборатории ТВЧ Института электротехники АН УССР, Киев, 1948, с. 65-183.
Филимонов, Г. Ф. Изохронная лампа бегущей волны. Радиотехника и электроника, т. 3, № 1, с. 85, 1958.
Вайнштеин, Л. А.; Филимонов, Г. Ф. Нелинейная теория лампы бегущей волны, ч. III. Влияние сил расталкивания. Радиотехника и электроника, т. 3, № 1, с. 80, 1958.
Сарбахер и Эдсон. Техника сверхвысоких частот. М.: 1948.
Тетельбаум, С. И. Фазохронные генераторы обратной волны. Авторское свидетельство № 7024.
Тетельбаум, С. И. Генераторы незамедленной обратной волны. Известия КПИ. Сб. трудов по радиотехнике, т. XXI, № 1, 1956.
Тетельбаум, С. И. О понятии фазовой скорости последовательности частиц. ДАН УССР, т. 1, с. 31, 1954.
Тетельбаум, С. И. Фазохронный генератор обратной волны. Радиотехника и электроника, т. 2, с. 705, 1957.
Brillouin, L. The traveling-wave tube (discussion of waves for large amplitudes). J. Appl. Phys., v.20, n.12, p.1196, 1949. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1698308.
Лошаков, Л. H. Применение леммы Лоренца для определения постоянных распространения при взаимодействии электронного потока с пространственными гармониками. Радиотехника и электроника, т. 2, № 4, с. 461, 1957.
Стельмах, М. Ф. О взаимодействии электронного потока с полем пространственных гармоник. Радиотехника и электроника, т. 2, № 4, с. 470, 1957.
Rоwе, J. Е.; Ноk, G. When is a backward wave not a backward wave? Proc. IRE, v.44, n.8, p.1060, 1956. URI: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4052150.
Tien, P. K.; Rowe, J. E. The backward traveling-wave amplifiers. Proc. IRE, v.45, n.1, p.87, 1957. URI: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4056379.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 1958 Известия высших учебных заведений. РадиоэлектроникаИздатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.
Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).
Варианты доступа к статье:
1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)
В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).
2. Статья с последующим доступом по подписке
В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.
- Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
- Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
- Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
- Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
- Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
- Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
- Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
- Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
- Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
- Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
- Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
- Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
- Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
- Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
- В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
- Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
- Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.
