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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