《微波电子管原理》

绪论1

目录1

第一章　微波三、四极管4

§1.1　概述4

1.1-1　普通结构电子管在超高频工作时所遇到的问题4

1.1-2　微波三、四极管的发展和演变6

§1.2 电子管中的空间电荷效应8

1.2-1　空间电荷效应9

1.2-2　二分之三次方定律11

1.3-1　三极管中的静电场14

§1.3 电子管的栅控原理14

1.3-2　等效二极管16

1.3-3　阳极电流的计算17

1.3-4　三极管静态参量17

§1.4 电子渡越时间和渡越角21

时-空图21

1.4-1　电子渡越时间和渡越角21

1.4-2　时-空图25

§1.5 感应电流26

1.5-1　电荷运动引起的感应电流26

1.5-2　拉姆定律28

1.5-4　稳定状态下的感应电流29

1.5-3　管内电流分析29

1.5-5　密度调制电子流通过平板间隙时的感应电流30

§1.6 电子流与电场的能量交换32

1.6-1　电子流与直流电场的能量交换32

1.6-2　电子流与交变电场的能量交换33

1.6-3　电子流和交变场相互作用34

能量的计算34

§1.7 小信号状态下的电子现象35

电子现象36

1.7-1　小信号条件下二极管中的36

1.7-2　超高频下二极管中的电子电流39

1.7-3　小信号状态下三、四极管的40

输入电导40

1.7-4　小信号状态下微波三、四极管的跨导43

§1.8 大信号状态下的电子现象43

1.8-1 电子在阴-栅间的运动44

1.8-2　阴极发射电流46

1.8-3　阴极回轰功率49

电子速度50

1.8-4　栅极平面上的电子电流和50

1.8-5　栅-阳空间中的电子现象51

1.8-6　微波四极管中的电子现象51

§1.9　微波三极管振荡器52

1.9-1　三回路振荡器的振荡条件52

1.9-2　双回路振荡器54

1.9-3　三极管振荡器起振和幅值55

稳定的条件55

1.9-4　微波三极管振荡器的典型结构56

§1.10 微波三、四极管的极限频率57

1.10-1 微波三极管的电极结构尺寸与极限频率的关系58

1.10-2　小信号状态下微波三、四极管中阴极发射能力对极限频率的影响59

1.10-3　大信号状态下微波三极管的60

极限频率60

1.10-4　极限频率的近似估算62

§1.11 小结63

第二章　速调管66

§2.1 概述66

2.1-1　速调管的基本结构和工作原理66

2.1-2　速调管的发展和类型67

2.2-1　理想间隙的速度调制69

§2.2 电子注的速度调制69

2.2-2　电子注耦合系数70

2.2-3　输入间隙的电子注负载76

§2.3 电子注的简单群聚理论77

2.3-1　单级漂移空间的简单群聚77

2.3-2　空间电荷效应82

2.3-3　大信号非线性效应86

§2.4 输出间隙中的能量转换和双腔89

速调管放大器89

2.4-1　输出间隙中的能量转换89

2.4-2　双腔速调管放大器93

§2.5　拒斥场中的电子群聚95

2.5-1　拒斥场中的电子群聚96

2.5-2　反射速调管谐振腔间隙的98

电子导纳98

2.5-3　反射速调管振荡器100

§2.6 空间电荷波103

2.6-1　无界电子注中的空间电荷波方程104

2.6-2　空间电荷波的性质及分布107

空间电荷波111

2.6-4 圆柱形漂移管中电子注的111

2.6-3　电子注的传输线类比111

§2.7 多腔速调管的小信号增益116

2.7-1　多腔速调管的定性分析116

2.7-2　多级群聚的空间电荷波分析117

2.7-3　多腔速调管的小信号增益120

§2.8 多腔速调管的输出功率、123

效率及频宽123

2.8-1　输出功率和效率123

2.8-2 中间腔偏谐的影响124

2.8-3　幅值特性126

2.8-4　频宽127

§2.9　速调管的结构、特性与应用130

2.9-1　多腔速调管的结构130

2.9-2　多腔速调管的特性及应用134

§2.10 小结135

第三章　行波管138

§3.1 概述138

§3.2　行波管的小信号理论141

3.2-1　行波场对电子注的作用142

3.2-2 电子注交变电流对行波场的作用144

3.2-3　行波管的特征方程及其简化情况下的解147

3.2-4　行波管的小信号增益149

§3.3　行波管小信号理论的进151

一步讨论151

3.3-1　普遍情况下的特征方程151

3.3-2　传播常数的解152

3.3-3　起始损耗和增益计算155

§3.4　输出功率、效率和非线性现象157

3.4-1　行波管的输出功率和效率157

3.4-2　提高行波管效率的方法159

3.4-3　行波管的非线性失真161

§3.5　集中衰减器和高频切断162

3.5-1　行波管的自激振荡162

3.5-2　自激振荡的防止164

§3.6　螺旋线行波管166

3.6-1　螺旋慢波线的色散特性166

3.6-2　螺旋慢波线的耦合阻抗171

3.6-3　螺旋慢波线的功率限制及173

环杆慢波线173

3.6-4　螺旋线行波管的实例175

耦合阻抗178

3.7-1　耦合腔慢波线的色散特性和178

§3.7　高功率行波管178

3.7-2　耦合腔行波管的基本工作原理182

3.7-3　耦合腔行波管内的寄生振荡184

3.7-4　实用耦合腔慢波线和耦合185

腔行波管185

§3.8 电子注和返波的相互作用188

3.8-1 电子注与返波相互作用的189

定性分析189

3.8-2　返波管的特征方程190

§3.9 噪声193

3.9-1　噪声的定义194

3.9-2　行波管中的噪声来源195

3.9-3　降低行波管噪声的方法197

§3.10　小结197

第四章 线形注微波管的大信号分析§4.1　概述200

§4.2 大信号条件下电子群聚的202

分析方法202

4.2-1　分析方法比较202

4.2-2　两种电子注变量体系203

4.3-1　归一化变量和电子运动的相轨迹204

§4.3 漂移空间的电子群聚204

4.3-2　空间电荷场和非线性群聚206

工作方程206

4.3-3　群聚电流的计算209

§4.4 电子注与行波场的相互212

作用分析212

4.4-1　分析模型和基本方程212

4.4-2　归一化变量214

4.4-3　行波管的工作方程216

4.5-1 用格林函数求解空间电荷场220

§4.5 空间电荷场220

4.5-2 圆柱坐标系统中的格林函数222

4.5-3　一维圆盘模型和田炳耕的空间电荷场表达式224

§4.6 工作方程的数值解法及226

其结果226

4.6-1　互作用过程的初始条件226

4.6-2　工作方程的数值解法228

4.6-3　行波管工作参量的计算229

4.6-4　计算结果举例230

§4.7 小结233

主要参考书目234