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目录 1

前言 1

序 1

第1章 耦合模理论 1

第一部分 振动模式的耦合 3

1.1 简单线性振荡器 3

1.2 两个耦合的线性振荡器 7

1.2.1 运动方程组的耦合模形式 8

1.2.2 耦合系统的简正模频率 9

1.2.3 能量守恒 10

1.3 两个弱耦合振荡器 10

1.4 耦合模理论的直接分析方法 12

1.4.1 耦合模近似 12

1.4.2 边界条件；转移因子的定义 13

1.5 耦合模理论的普遍分析方法 15

1.5.1 普遍方程组 15

1.5.2 能量守恒 16

1.5.3 耦合系数的计算 17

1.6 单个均匀传输线 19

第二部分 传播模式的耦合 19

1.6.1 传输线方程组 21

1.6.2 简正模形式 21

1.6.3 相速和群速 23

1.6.4 边界条件；无损耗线上的功率流 24

1.7 两个无损耗传播模式的耦合的普遍分析方法 26

1.7.1 方程组的耦合模形式 26

1.7.2 功率守恒 26

1.7.3 简正模传播常数 27

1.8 定向耦合器；有源和无源模式耦合 27

1.8.1 同向耦合器；无源模式耦合 28

1.8.2 反向耦合器；有源模式耦合 31

1.9 总结 33

参考文献 34

第2章 电子注上的若干简正模 36

2.1 电子注上传播模式的基本方程组 36

2.2 小信号近似 37

2.3 小信号坡印廷定理 39

2.4 漂移区域中一维电子注上的空间电荷波 40

2.4.1 简化假定 40

2.4.3 简正模形式 42

2.4.2 空间电荷波方程组 42

2.4.4 波的电-机械性质 45

2.4.5 空间电荷波中的动功率流 46

2.4.6 模式激发 49

2.5 漂移区域中有限柱形电子注中的空间电荷波 49

2.6 快和慢回旋简正模 53

2.6.1 简化假定 53

2.6.2 回旋波方程组（简正模形式） 54

2.6.3 模式的特性 56

2.7 同步简正模 62

2.6.4 评注 62

2.8 评注 66

参考文献 68

第3章 空间电荷波耦合到慢波电路 70

3.1 模型 70

3.1.1 作为慢波电路的螺旋线 70

3.1.2 电子注耦合到电路 73

3.1.3 电子注-电路方程组的耦合模形式 75

3.2 朱兰成动功率定理 77

3.3.1 前向电路模式和慢空间电荷模式的耦合 78

3.3 行波管 78

3.3.2 普遍的行波管情况 82

3.4 Kompfner下沉（定向耦合器） 84

3.4.1 前向电路模式和快空间电荷模式的耦合 84

3.4.2 普遍情形，小QC值 86

3.5 返波放大管和振荡管 87

3.6 评注 93

参考文献 94

第4章 集总电路的参量耦合原理 96

4.1 能量转换的机理 97

4.2 简并参量振荡器的直接的耦合模分析方法 98

4.2.1 弱耦合近似 100

4.2.2 起始条件 102

4.2.3 能量考虑；Manley-Rowe关系式 104

4.3 非简并参量耦合元件的普遍耦合模分析法 105

4.3.1 普遍方程组 105

4.3.2 Manley-Rowe关系式的推论 106

4.3.3 互耦合系数的计算 107

4.3.5 相对于电荷的“注入”相位 108

4.3.4 起始条件 108

4.4 Manley-Rowe关系式 109

4.5 三频率参量放大器；增益 115

4.6 参量放大器的噪声指数 120

4.7 变频器 124

4.8 评注 125

4.9 参量放大器的简史 126

参考文献 127

第5章 分布电路的参量耦合原理 131

5.1 分布式参量放大器 132

5.2 分布式变频器 137

5.3 多模耦合的普遍耦合模理论 138

5.3.1 线性化的时间不变系统 138

5.3.2 具有时变参量的线性化系统 139

5.4 四频率行波参量放大器（注入频率低于信号频率） 140

5.5 分布式参量放大器的噪声指数 143

5.6 评注 147

参考文献 147

第6章 半导体二极管参量放大器 148

6.1 作为可变电容元件的p-n结半导体二极管 149

6.2 半导体二极管放大器增益 153

6.3 半导体二极管的噪声考虑 154

6.4 集总电路的实验结果 160

6.5 分布电路的实验结果 162

6.6 评注 165

参考交献 165

第7章 快空间电荷波参量放大器 167

7.1 快空间电荷波参量放大器 168

7.1.1 方程组的耦合模形式 168

7.1.3 边界条件；增益阈 170

7.1.2 耦合系数；Manley-Rowe关系式 170

7.1.4 弱耦合近似的适用性 173

7.1.5 变频器 175

7.2 实验结果 176

7.3 较高空闲频率对增益的影响 179

7.4 评注 186

参考文献 188

第8章 快回旋模式参量放大器 189

8.1 慢波电路耦合到回旋和同步模式 189

8.1.1 耦合模方程组 190

8.1.2 功率定理 192

8.1.3 快回旋波耦合器 193

8.2 用于快回旋波的参量耦合原理 194

8.2.1 注入场 195

8.2.2 注入区域中的运动方程 196

8.2.3 边界条件；增益 198

8.2.4 Manley-Rowe关系式 199

8.3 Adler管的说明；实验结果 199

参考文献 201

8.4 正交场管型 201

第9章 铁氧体参量放大器 203

9.1 磁化运动方程 204

9.1.1 运动方程组 205

9.1.2 均匀进动模式 207

9.2 参量耦合机理 210

9.3 三种运用方式 212

9.4 电磁运用理论 214

9.4.1 Landau-Lifshitz方程 214

9.4.2 注入磁化强度 215

9.4.3 参量耦合 217

9.5 实验结果 220

9.6 行波式管型 221

9.7 铁磁变频器 223

9.8 结论 225

参考文献 225

附录 227

A．同轴电缆用作传输线 227

B．柱形电子注中的空间电荷波 230

C．寻求简正模形式的普遍方法 233

D．同步模式的简正模形式 235

E．电子注-电路方程的耦合模形式 236

F．朱兰成动功率定理 237

G．行波管幂级数解的短阵表示法 239

H．互耦合系数的计算 240

I．损耗对耦合模理论的效应 241

J．空间电荷互耦合系数的计算 243

K．电路-回旋波系统的耦合模方程组 249

L．四极注入场中电子注的运动方程组 253

索引 257