Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Широкое использование мощных СВЧ устройств скрещенными полями, с одной стороны, и недостаток информации о сономерностях и механизмах происходящих в пространственном заряде таких стем коллективных процессов в присутствии высокочастотных управляющих гналов, с другой, поиск новых и эффективных способов создания мощных точников широкополосных излучений определяют АКТУАЛЬНОСТЬ настоящей боты.
ШЛИ РАБОТЫ СОСТОЯЛИ: з экспериментальном определении закономерностей и механизмов воздействия [сокочастотных управляющих сигналов на колебания пространственного заряда в плитроне и в уточнении на этой основе модели коллективных процессов в іщньїх устройствах со скрещенными полями;
з определении воздействия колебаний пространственного заряда на выходные ектры амшштрона и в выяснении закономерностей и механизмов формирования плитроном сложных многочастотных излучений под действием высокочастотных равляющих сигналов.
в разработке принципов создания на основе амплитронов, управляемых (сокочастотными сигналами, мощных широкополосных источников излучения.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА: Впервые определены закономерности воздействия высокочастотных полей, одимых в торцевую область пространства взаимодействия амшштрона, на рактеристики развивающихся в нем колебаний пространственного заряда и на ой основе уточнена модель коллективных процессов в системах со скрещенными лями.
Выяснен возможный механизм эффективного управления спектром колебаний остранственного заряда и выходным спектром амплитрона, связанный с скачкой под действием управляющих ВЧ сигналов интенсивных аксиальных лебаний пространственного заряда.
Разработаны принципы реализации на основе амплитронов с вторично-:иссионными катодами широкополосных источников квазишумовых СВЧ гналов большой мощности.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Полученные данные о воздействии управляющих высокочастотных сигналов на лебания пространственного заряда в амплитроне могут быть использованы для очнения модели коллективных процессов в пространственном заряде широко пользуемых на практике СВЧ устройств со скрещенными полями.
-
Сведения о закономерностях формирования многочастотных спектров колебаш пространственного заряда и выходных спектров амплитрона под действие управляющих ВЧ сигналов полезны для развития представлений о нелинейнс динамике сложных распределенных электронных систем.
-
Разработанные принципы создания на основе амплитрнов с вторичн эмиссионными катодами мощных и широкополосных источников квазишумовь сигналов могут быть использованы при построении перспективных СВ источников для систем радиопротиводействия, для построения разнообразив технологических установок и систем передачи информации.
1. Воздействие вводимых в торцевую область рабочего пространства амплитрої
гармонических сигналов на частотах, приблизительно равных частотам отдельнь
мод колебаний пространственного заряда, приводит к существенному увеличени
или уменьшению амплитуды «резонансных» мод.
2. В спектре выходных сигналов амплитрона, наряду с известными раш Под действием вводимых в торцевую область рабочего пространства амплитрог многочастотных сигналов большой амплитуды, сравнимой по порядку величины анодным напряжением, на выходе этого прибора формируются широкополосны (более октавы) квазишумовые сигналы большой (свыше 100 кВт) мощности, если спектре управляющих сигналов присутствуют компоненты из диапазон собственных частот автоколебаний электронного облака. Формирование широкополосных квазишумовых сигналов большой мощности у выходе амплитрона под действием многочастотных управляющих сигнале происходит в результате раскачки интенсивных аксиальных колебани электронного облака. 5. Многочастотные сигналы на выходе амплитрона, сформированные по ространственного заряда. ..,-. 1. Применением для диагностики дополняющих друг друга методик и 2. Воспроизводимостью экспериментальных результатов. Согласованностью ряда полученных результатов с известными из ятературы данными. Использованием для обработки данных ряда надежных современных етодов. ПРОБАЦИЯ РАБОТЫ: Результаты, изложенные в диссертационной работе, ггулярно обсуждались на научных семинарах сектора сильноточной и СВЧ гектроники кафедры физической электроники СПбГТУ, докладывались на минарах секции «Физическая электроника» при Санкт-Петербургском Доме-геных в 1990, 1995 и 1997 годах, докладывались на IV Международной школе Стохастические колебания в радиофизике,и электронике» Хаос-94 (Саратов, 1994 ), на Российской научно-технической конференции «Инновационные наукоемкие їхнологии для России» (Санкт-Петербург, 1995 г.), на 10-й зимней школе-семинаре 5 электронике СВЧ и радиофизике (Саратов, 1996 г.), на Всероссийской зжвузовской конференции «Современные проблемы электроники и радиофизики ВЧ» (Саратов, 1997 г.), на 12-й международной конференции по сильноточным 'чкам BEAMS'98 (Хайфа, 1998 г.), на международной конференции по СВЧ іектронике UHF-99 (Санкт-Петербург, 1999 г.) и на 11-й зимней школе-семинаре ) электронике СВЧ и радиофизике (Саратов, 1999 г.). ПУБЛИКАЦИИ: По материалам диссертации опубликовано 13 работ, ссылки і которые приведены в конце автореферата. Степень участия автора диссертации в работах [1,2] ограничивалась гаведением измерений совместно с С.А. Левчуком, и обсуждением спериментальных данных совместно с С.А. Левчуком и Г.Г. Соминским. ізработка методики осуществлена С.А. Левчуком и Г.Г. Соминским. Экспериментальная часть остальных работ выполнена автором диссертации, мостоятельно или совместно с соавторами, обсуждение полученных данных юводилось совместно с Г.Г. Соминским. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Последовательное изложение лученных в диссертации результатов содержится во ВВЕДЕНИИ, трех главах, ВКЛЮЧЕНИИ и ПРИЛОЖЕНИИ. Общий объем диссертации составляет 160 раниц, в ней имеется 50 рисунков, 1 таблица, список литературы включает 107 именований.
составляющими на частотах fo±nfm, существуют (или возникают под действие
управляющих сигналов) составляющие на частотах fKCEk±mfn3, где fo и fro
соответственно частоты входного сигнала и одной из мод колебани
пространственного заряда, fKCDk - частота одной из особенностей зависимости КС
амплитрона от частоты f входного сигнала за длинноволновой границей frp полос
пропускания замедляющей системы (f
действием короткого (менее 20 не) управляющего многочастотного сигнал:
длительное время (до 100-150 не) существуют после его окончания. Такой «эффек
памяти» может быть объяснен с учетом конечной добротности своеобразног
трехмерного электронного резонатора, в котором в течение этого времени слаб
затухают возбужденные под действием управляющего сигнала сложные колебани
^пользованием современной радиоизмерительной аппаратуры.
Похожие диссертации на Закономерности и механизмы высокочастотного управления колебаниями пространственного заряда и спектрами выходных сигналов в усилителе со скрещенными полями
