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目录1

绪论1

一、微波电子学研究的对象1

第一章　微波电子学的一般问题1

一、电子注和微波电磁场之间1

的能量交换1

1．一般情况下的电子动能变化公式1

二、微波电子学发展简史2

三、微波电子学的理论基础2

和处理方法2

2．电子注和电场相互作用2

的能量平衡关系2

二、电子渡越时间、渡越角4

和时-空图4

1．电子渡越时间和渡越角4

2．时-空图5

三、感应电流7

1．电荷运动引起的感应电流7

3．平板型间隙的电子负载 37

2．拉姆定理9

3．密度调制电子流通过平板型隙缝10

所引起的感应电流10

4．矩坐标系统中的慢波11

4．利用感应电流原理计算电子流12

和交变场的互作用功率12

四、全电流连续原理14

五、电子注和电磁波各种相互作用机理的简介15

1．发射电流密度调制型器件15

2．利用电子注偏转系统16

产生调制的器件16

3．利用电子渡越时间产生调制的器件18

2．光波注入的拍波效应23

1．理想间隙的速度调制35

一、电子注的速度调制和电子负载35

互作用35

第二章 电子注和驻波场的35

2．渡越角为θd的平板型间隙36

的速度调制——电子注耦合系数36

4．圆柱对称任意间隙的耦合系数41

和电子负载41

5．回旋电子注的速度调制及电子负载48

二、电子注群聚的运动学理论54

1．无场漂移空间中的群聚电流55

2．回旋电子注的群聚59

3．空间电荷效应59

三、空间电荷波63

1．无直流电场区中无界电子注63

空间电荷波方程63

2．圆筒形漂移管中电子注69

的空间电荷波69

3．电子波导和传输线的类比75

4．直流电场区中空间电荷波77

1．输出功率、电子效率和最佳负载83

四、单级群聚的应用——双腔速调管83

放大器83

2．增益和频率响应86

——多腔速调管88

五、多级群聚的应用88

的定性分析89

1．三腔速调管中间腔对群聚影响89

2．三腔速调管的运动学理论90

3．多腔速调管的小讯号增益92

4．多腔速调管的频宽96

5．多腔速调管的应用领域99

的大讯号理论99

六、电子注和驻波场互作用99

1．漂移空间的电子注群聚101

2．分布作用腔振荡器的输出效率计算104

第三章 电磁慢波系统108

一、慢波系统的基本概念109

二、慢波系统的色散特性和耦合阻抗110

1．色散特性——ω-β图或k-β图110

2．耦合阻抗（互作用阻抗）112

1．柱形坐标系统中的电磁场113

三、均匀慢波系统的场分析113

5．圆柱坐标系统中的慢波119

四、均匀慢波系统场分析举例121

1．梳形慢波系统——均匀系统近似121

2．盘荷波导——均匀系统近似124

五、螺旋线126

1．螺旋线的物理模型——螺旋导片126

2．螺旋线中场分量表达式127

3．边界条件128

4．色散方程——特征方程129

5．场分布——特征函数131

6．耦合阻抗134

7．金属管壳中的螺旋线135

8．介质夹持螺旋线136

9．影响耦合阻抗的各种因素137

六、周期性慢波系统138

1．周期系统的特点和空间谐波139

2．周期系统的色散特性143

七、周期慢波系统的场分析147

1．梳形慢波系统——周期系统近似147

3．周期慢波系统的耦合阻抗147

2．盘荷波导——周期系统近似152

八、周期慢波系统的等效电路分析155

1．链状网络及其传输特性155

2．实例一——耦合孔一线排列158

的耦合腔链158

2．导波及其传播特性161

3．实例二——耦合孔交错排列162

的耦合腔链162

4．网络参量的实际计算165

第四章 电子注和行波场的互作用166

一、 “O”型行波管放大器167

的小讯号理论167

1．行波管特征方程167

2．行波管特征方程的进一步简化172

3．行波管特征方程的解174

4．行波管小讯号增益176

5．行波管自激振荡的防止180

二、电子注和行波场互作用应用——“O”型行波管185

1．“O”型行波管的类型及用途185

2．行波管的增益、输出功率和效率185

3．提高行波管效率的方法186

三、耦合腔行波管的大讯号分析187

1．耦合腔行波管中的行波场188

3．感应电压189

2．空间电荷场189

4．电子运动方程190

5．耦合腔行波管输出功率的计算191

第五章　正交电磁场中电子注194

和波的互作用194

一、直流正交场中电子运动轨迹194

和层流电子注194

1．正交场中单电子运动轨迹194

2．正交场中层流电子注196

二、正交场互作用空间的电子运动201

1．在行波场作用下，正交场中201

的电子运动201

2．空间电荷效应203

三、正交场中电子注和波的互作用205

1．注入式正交场行波管的小讯号理论205

2．注入式正交场行波管的大讯号分析217

的应用——多腔磁控管224

四、正交场中电子注和波互作用224

1．磁控管的同步电压225

2．磁控管的门槛电压225

3．磁控管的工作区226

4．磁控管的谐振系统227

5．磁控管的工作特性228

第六章 电子注和光波的互作用231

一、电子注和拍波行波同步231

的放大作用原理231

1．直流状态下的电子运动轨迹232

二、光速调管236

1．摆动器型光速调管237

2．逆契仑柯夫（Cerenkov）光速调管237

3．慢波场1178