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目录1

绪论1

§1 微波器件的发展简史1

§2 微波器件的应用4

第一章 微波三极管和四极管7

§1.1 概述7

1.1-1 真空二极管7

1.1-2 真空三极管8

1.1-3 电子管的高频效应11

1.2-1 电子渡越时间和渡越角13

§1.2 电子渡越时间和渡越角13

1.2-2 电子运动时空图14

§1.3 微波器件中的感应电流原理17

1.3-1 自由电荷运动引起的感应电流17

1.3-2 拉姆定律19

1.3-3 稳定状态下电子流的感应电流20

1.3-4 密度调制电子流通过平板间隙时的感应电流21

§1.4 电子注与电场的能量交换23

1.4-1 电子流与电场间的能量转换23

1.4-2 作用电场的建立和能量摄取25

1.4-3 摄取电子注能量26

的高频耦合系统26

1.5-1 等效二极管和渡越角27

§1.5 小信号状态下的电子现象27

1.5-2 小信号条件下三极管28

的输入电导28

1.5-3 阴极发射能力引起的频率限制30

＊§1.6 大信号状态下微波三、四极31

管中的电子现象31

1.6-1 阴极发射电流31

1.6-2 微波三极管中的电子运动34

1.6-3 微波四极管中的电子现象35

§1.7 微波三、四极管放大器35

和振荡器35

1.7-1 基本电路的选择35

及放大器的结构37

1.7-2 微波三、四极管振荡器37

1.7-3 高频运用对微波三、四极管结构设计的要求38

1.7-4 微波三、四极管的典型结构38

1.7-5 微波三、四极管的应用范围40

第二章 速调管43

§2.1 概述43

2.1-1 电子流的动态控制原理43

2.1-2 速调管的发展和分类44

§2.2 电子注的速度调制原理45

2.2-1 理想间隙的速度调制45

2.2-2 电子注耦合系数46

2.2-3 输入间隙的电子注负载48

2.3-1 单段漂移空间的群聚50

§2.3 电子注的漂移群聚50

2.3-2 群聚电流的谐波分析53

2.3-3 空间电荷与大信号非线性效应55

§2.4 能量转换效率59

和双腔速调管放大器59

2.4-1 输出间隙中的能量转换59

2.4-2 双腔速调管放大器61

2.4-3 双腔速调管的其他用途64

2.4-4 双腔速调管的应用和典型参数68

§2.5 空间电荷波原理70

2.5-1 无界电子注中的空间电荷波方程70

2.5-2 空间电荷波的性质及分布…………（74 ）2.5-3 漂移管对空间电荷波的影响77

§2.6 多腔速调管81

2.6-1 多级群聚的定性分析82

2.6-2 多腔速调管放大器增益85

的近似分析85

2.6-3 输出功率和幅值特性86

＊2.6-4 频宽87

2.6-5 多腔速调管的结构90

2.6-6 特种结构的多腔速调管95

2.6-7 多腔速调管的应用和典型参数97

§2.7 拒斥场中的电子群聚和反射速调管原理100

2.7-1 拒斥场中的电子群聚101

的电子导纳103

2.7-2 反射速调管谐振腔间隙103

2.7-3 反射速调管振荡器105

第三章 行波管111

§3.1 概述111

3.1-1 行波管的基本原理和结构111

3.1-2 行波管的发展和分类114

§3.2 行波管的小信号理论114

3.2-1 行波场对电子注的作用115

3.2-2 电子流对行波场的作用117

3.2-3 行波管的特征方程及其解答119

3.2-4 行波管的小信号增益121

进一步讨论123

§3.3 行波管小信号理论的123

3.3-1 普遍情况下的特征方程124

3.3-2 起始损耗和增益计算128

§3.4 输出功率、效率130

和非线性现象130

3.4-1 输出功率和效率130

3.4-2 输入-输出幅值特性131

3.4-3 提高效率的方法134

3.4-4 非线性失真136

§3.5 行波管的不稳定性137

3.5-1 行波管的自激振荡条件137

3.5-2 集中衰减器和高频切断139

3.5-3 慢波线切断对增益和效率的影响140

§3.6 返波管141

3.6-1 电子注与返波的相互作用原理142

3.6-2 返波管的小信号理论143

§3.7 螺旋线行波管的结构设计148

3.7-1 螺旋慢波线的结构和特性148

3.7-2 螺旋慢波线的功率限制158

和环杆慢波线158

3.7-3 螺旋线行波管的输入输出装置161

§3.8 耦合腔行波管166

3.8-1 基本工作原理166

3.8-2 耦合腔慢波线的色散特性168

和耦合阻抗168

3.8-3 耦合腔行波管的寄生振荡172

3.8-4 耦合腔行波管的结构173

＊§3.9 回旋行波管176

3.9-1相对论角向群聚原理176

3.9-2 耦合方程和小信号增益180

3.9-3 典型结构和参数182

第四章 正交场微波电子管188

§4.1 概述188

§4.2 静态磁控管的基本特性190

4.2-1 静态磁控管中的电子运动190

和截止特性190

4.2-2 静态磁控管中的阳极电流194

§4.3 磁控管中的荡振系统198

4.3-1 磁控管谐振系统的谐振模式198

4.3-2 谐振系统的谐振频率200

4.3-3 相互作用空间内的高频场结构204

4.3-4 电子与行波的同步空间谐波206

§4.4 磁控管中振荡的自激208

4.4-1 自激的产生208

4.4-2 磁控管的等效电路209

4.4-3 磁控管中的相位聚焦和电子挑选210

4.4-4 磁控管的同步电压 门槛电压工作电压212

§4.5 磁控管振荡的稳定性216

4.5-1 非兀模式振荡的不稳定性216

4.5-2 振荡在非兀模式上的可能性218

4.5-3 隔模带的应用220

4.5-4 异腔式阳极块谐振系统223

4.6-1 最大电子效率225

§4.6 磁控管的效率225

4.6-2 线路效率和总效率228

§4.7 磁控管的工作特性230

和负载特性230

4.7-1 磁控管的工作特性230

4.7-2 磁控管的电子频率偏移232

4.7-3 磁控管的负载特性235

§4.8 磁控管的频率调谐238

5.7-3 俘越管（Trapatt）238

4.8-1 容性调谐239

4.8-2 感性调谐240

4.8-3 旋转调谐241

4.8-4 耦合腔调谐242

＊§4.9 同轴磁控管（CEM）243

4.9-1 普通磁控管中存在的问题243

4.9-2 同轴磁控管的基本原理和结构244

4.9-3 同轴磁控管的特性247

＊§4.10 电压调谐磁控管（VTM）248

4.10-1 电调管的工作原理和基本结构249

§4.11 正交场放大管254

4.11-1 分布发射式正交场放大管254

4.11-2 注入式正交场放大管256

第五章 微波半导体器件261

§5.1 概述261

§5.2 变阻（混频检波）管264

5.2-1 PN结和肖特基结265

等效电路与优值273

5.2-2 肖特基势垒二极管的结构、273

5.2-3 变阻管作为非线性电阻的应用276

§5.3 变容管283

5.3-1 耗尽层电容284

4.10-2 电调管的参量与特性285

5.3-2 变容管的结构、等效电路与优值285

5.3-3 电荷储存与扩散电容288

5.3-4 非线性电容的电路应用289

§5.4 微波双极晶体管296

5.4-1 共基极短路电流放大系数α296

的频率特性296

5.4-2 高频等效电路和最高振荡频率fM303

5.4-3 结构、材料和设计305

5.4-4 噪声性能307

§5.5 微波场效应晶体管311

5.5-1 耗尽型场效应管的工作原理、静态特性和低频跨导311

5.5-2 高频等效电路、高频跨导S（ω）、特征频率fτ和最高振荡频率fM314

5.5-3 噪声性能318

5.5-4 微波晶体管的电压频率极限320

＊§5.6 微波晶体管的电路应用321

5.6-1 微波晶体管的散射参数321

和噪声参量321

5.6-2 微波小信号晶体管放大器323

5.7-1 渡越时间效应和注入滞后方法325

§5.7 雪崩管325

5.7-2 崩越管（Impatt）328

5.7-4 势垒注入渡越时间342

二极管（Baritt）342

§5.8 体效应管（转移电子器件）344

5.8-1 导带的多能谷结构与速场特性344

5.8-2 电子的积累与不稳定性345

5.8-3 大信号振荡性能——畴动力学346

5.8-4 小信号负阻特性355

5.8-5 材料与结构357

§5.9 负阻器件的应用357