Нелинейная теория лампы с бегущей волной (обзор)

Автор(и)

  • Григорий Наумович Рапопорт Научно-исследовательский институт "Орион", Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/S002134701958050137

Анотація

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.

Біографія автора

Григорий Наумович Рапопорт, Научно-исследовательский институт "Орион"

Институт электротехники АН УССР (1958)

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.

Опубліковано

1958-09-13

Як цитувати

Рапопорт, Г. Н. (1958). Нелинейная теория лампы с бегущей волной (обзор). Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 1(5), 599–615. https://doi.org/10.20535/S002134701958050137

Номер

Розділ

Оглядові статті