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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 3 7

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