第1章 导论 1
1.1微波频谱 1
1.2微波管的应用范围 1
1.3经典微波管类型 2
1.4本书介绍 5
参考文献 6
第2章 电子产生的静态场 7
2.1电场 7
2.2磁场 11
第3章 静电场中的电子运动 12
3.1平行于场的运动 12
3.2相对论速度修正 13
3.3电透镜 14
3.4通用电子注发散曲线 17
第4章 磁场对电子运动的影响 20
4.1静磁场中的电子运动 20
4.2复合电场和磁场中的电子运动 21
4.2.1直角坐标系中的正交场 21
4.2.2轴对称场 22
第5章 热阴极 25
5.1发射机理 26
5.1.1热发射 26
5.1.2肖特基效应 29
5.1.3场发射 30
5.1.4空间电荷限制 31
5.2热阴极的演变 35
5.3浸渍扩散阴极 39
5.3.1制备 39
5.3.2阴极工作 40
5.3.3米兰姆曲线 41
5.3.4功函数分布 42
5.4寿命考虑 46
5.4.1格兰特和费尔斯寿命预测模型 48
5.4.2隆古寿命预估模型 49
5.5扩散阴极表面物理 52
5.6热子 55
5.6.1常用热子组件 55
5.6.2快速启动的热子 57
5.6.3热子试验 58
5.6.4热子磁场的影响 58
参考文献 60
第6章 电子枪 62
6.1皮尔斯电子枪 62
6.1.1形成平行电子流的聚焦电极 63
6.1.2形成收敛电子流的聚焦电极 65
6.1.3阳极孔径的散焦效应 67
6.1.4最小电子注直径的形成 70
6.1.5热速度效应 71
6.1.6不均匀发射和阴极粗糙度的影响 74
6.2电子注控制技术 75
6.2.1阴极调制 75
6.2.2聚焦极控制 76
6.2.3调制阳极 76
6.2.4栅极 77
6.2.5电子注控制电极特性的总结 86
参考文献 86
第7章 电子注 88
7.1均匀场聚焦的概述 88
7.1.1布里渊流 89
7.1.2脉动 90
7.1.3限制流（浸没流） 92
7.2均匀场聚焦和层流 94
7.2.1电子注方程 94
7.2.2布里渊流 96
7.2.3限制流（浸没流） 99
7.3均匀场聚焦和非层流电子流 101
7.4永磁聚焦 103
7.4.1概述 103
7.4.2阴极处无磁场的层流电子流 104
7.4.3阴极处存在磁场的层流电子流 109
7.4.4非层流电子流 111
7.5电子注中的离子效应 115
7.5.1离子效应的实例 116
7.5.2气体源 118
7.5.3电离 120
7.5.4电子注中的电位降 121
7.5.5电离的稳态效应 123
7.5.6低频不稳定性 127
7.5.7高频不稳定性 128
参考文献 132
第8章 电子注与间隙的相互作用 134
8.1电子注的调制 134
8.1.1有栅（平面）间隙 134
8.1.2无栅（非平面）间隙 136
8.2感应电流 138
8.2.1有栅（平面）间隙 138
8.2.2无栅（非平面）间隙 143
8.3电子注负载 143
参考文献 144
第9章 间隙产生的电子群聚 146
9.1弹道群聚 146
9.2考虑空间电荷力的电子群聚 148
9.3大信号效应 153
参考文献 159
第10章 普通速调管及其工作原理 160
10.1速调管的发明和基本工作原理 161
10.2速调管谐振腔 165
10.2.1谐振腔工作原理 165
10.2.2功率耦合 166
10.2.3调谐器 167
10.2.4等效电路及电路参数 168
10.2.5谐振腔的高频损耗 171
10.3小信号工作 172
10.3.1负载表示方法 172
10.3.2增益计算 173
10.4功率输出特性 175
10.4.1普通速调管的调谐 176
10.4.2传输特性 179
参考文献 180
第11章 特殊用途速调管 181
11.1高效率速调管 181
11.2高功率速调管 185
11.2.1电子注电压的限制 185
11.2.2电子注电流的限制 187
11.2.3可获得功率的估算 188
11.3宽带速调管 190
11.3.1激励段 191
11.3.2输出段 195
11.4多注速调管 200
11.5分布作用速调管 207
11.6反射速调管 210
参考文献 212
第12章 行波管 215
12.1引言 215
12.1.1行波管的早期历史 215
12.1.2行波管的基本工作原理 217
12.2行波互作用 221
12.2.1电子注中的高频电流 221
12.2.2电路方程 221
12.2.3特征方程 222
12.2.4同步工作 223
12.2.5非同步工作 225
12.2.6电路损耗的影响 225
12.2.7空间电荷效应 226
12.3高电平互作用 228
12.3.1有关互作用的讨论 228
12.3.2最大效率的估算 230
12.3.3计算机模拟的评述 231
12.3.4速度渐变 231
参考文献 234
第13章 波速与色散 236
13.1群速与相速 236
13.2色散 237
13.2.1同轴传输线 238
13.2.2矩形波导 238
13.2.3周期加载波导 243
第14章 螺旋线行波管 247
14.1带宽 247
14.1.1色散 249
14.1.2色散控制 250
14.2增益 253
14.2.1过渡段 253
14.2.2衰减器和切断 255
14.3功率 257
14.3.1峰值功率 257
14.3.2平均功率 260
14.4效率 266
14.5双模工作 270
14.6微波功率模块 271
14.7环杆和环圈行波管 273
参考文献 276
第15章 耦合腔行波管 277
15.1基本工作原理 277
15.2耦合腔结构 279
15.2.1波导近似 279
15.2.2柯诺—吉廷斯等效电路近似 281
15.2.3柯诺—吉廷斯电路的应用举例 283
15.3基波为返波电路的工作原理 289
15.4基波为前向波电路的工作原理 295
15.5终端与过渡 297
参考文献 300
第16章 收集极 302
16.1功率耗散 302
16.2功率回收 304
16.2.1功率流 305
16.2.2利用降压收集极回收功率 307
16.2.3电子能量分布 309
16.2.4剩余电子注功率 311
16.2.5管体电流的影响 313
16.2.6多级降压收集极 313
16.2.7降压收集极中的次级电子 318
16.3收集极的冷却 320
16.3.1传导冷却 320
16.3.2对流冷却 320
16.3.3强迫风冷 320
16.3.4强迫液冷 321
16.3.5汽相冷却 322
16.3.6辐射冷却 323
参考文献 324
第17章 正交场管 325
17.1正交场管的基本结构 326
17.2无高频场的电子流 327
参考文献 329
第18章 正交场管的阴极 330
18.1引言 330
18.2次级电子发射特性 331
18.2.1初级电子的入射能量 331
18.2.2初级电子的入射角 332
18.2.3表面次级电子的发射特性 333
18.2.4次级电子的能量分布 334
18.2.5次级电子发射特性的模拟 335
18.3正交场器件中阴极的工作 336
参考文献 337
第19章 磁控管 338
19.1磁控管的类型 338
19.1.1回旋频率磁控管 338
19.1.2负阻控管 339
19.1.3行波磁控管 339
19.2行波磁控管的工作原理 341
19.2.1轮箍的形成 342
19.2.2哈特里电压 343
19.2.3轮辐的形成 346
19.2.4高频电路的工作原理 348
19.3跳模 351
19.4同轴磁控管 355
19.5倒置磁控管 357
19.6磁控管的调谐 358
19.7输出耦合器和变换器 359
19.8阴极和热子的工作 360
19.9性能 361
19.9.1电压—电流特性 361
19.9.2频率推移 361
19.9.3频率牵引 363
19.9.4热漂移 364
19.10磁控管的应用 365
19.10.1普通磁控管 365
19.10.2捷变频磁控管 365
19.10.3信号注入磁控管 367
19.10.4信标磁控管 368
19.10.5微波炉磁控管 369
19.10.6工业加热磁控管 370
19.10.7低噪声磁控管 371
19.10.8相对论磁控管 373
19.11功率容量的概述 374
参考文献 375
第20章 正交场放大器 376
20.1引言 376
20.1.1注入式正交场放大器 376
20.1.2分布发射式正交场放大器 377
20.2正交场放大器的工作原理 379
20.2.1电子发射和轮箍的形成 379
20.2.2轮辐的形成和增长 381
20.3正交场放大器的慢波电路 383
20.4正交场放大器的性能 385
20.4.1前向波正交场放大器 386
20.4.2返波正交场放大器 387
20.4.3直流工作 389
20.4.4增益和工作限制 390
20.4.5正交场放大器的相位特性 392
20.4.6质量和尺寸的考虑 395
20.5功率容量 395
20.6热考虑 397
20.7正交场放大器电源的考虑 401
20.7.1直流工作电源 401
20.7.2阴极脉冲电源 401
参考文献 402
第21章 回旋管 403
21.1引言 403
21.2基本互作用机理 404
21.3磁控注入枪的结构及要求 407
21.3.1磁控注入枪的结构 408
21.3.2初始设计步骤 410
21.3.3磁控注入枪的性能 413
21.4注波互作用 415
21.4.1中空谐振腔 415
21.4.2同轴谐振腔 417
21.4.3模式变换器 418
21.4.4谐波工作 420
21.4.5收集极 420
21.5回旋单腔管（振荡器） 421
21.5.1高频输出的耦合 422
21.5.2二次谐波回旋管 423
21.5.3永磁回旋管 423
21.6回旋放大器 424
21.6.1回旋速调管 425
21.6.2回旋行波速调管 426
21.6.3回旋行波管 426
21.7太赫兹回旋管 430
参考文献 430
第22章 高频窗 433
22.1背景 433
22.2同轴窗 433
22.3波导窗 434
22.4高频窗的缩尺 439
参考文献 439
第23章 噪声 441
23.1热噪声 441
23.2噪声系数的定义 442
23.3噪声现象概述 442
23.4电子枪中的噪声 443
23.5阴极上产生的噪声 444
23.5.1散粒噪声 444
23.5.2速度噪声 445
23.5.3其它噪声的产生机理 445
23.6空间电荷最小区 446
23.6.1瑞克噪声不变性 447
23.6.2散粒噪声的减小 447
23.6.3其它噪声效应 449
23.7低速相关区域 449
23.8高压加速区域 450
23.8.1噪声空间电荷波 450
23.8.2低噪声管的阻抗变换 452
23.8.3透镜效应 453
23.9高频段的噪声现象 454
23.9.1电路损耗 454
23.9.2电流分配噪声 455
23.9.3次级电子互作用 455
23.9.4噪声增长 456
23.9.5磁场抑制噪声 457
23.10其它噪声源 457
23.11行波管的最小噪声系数 458
参考文献 458
第24章 非线性和失真 460
24.1饱和效应引起的失真 460
24.1.1调幅/调幅转换 460
24.1.2调幅/调相转换 461
24.1.3谐波产生 462
24.1.4交调乘积 463
24.2数字通信 468
24.2.1正交相位键控（QPSK）和四进制正交幅度调制（16QAM） 469
24.2.2数据特性 470
24.2.3降低失真的放大器设计 471
24.3信号俘获 474
24.4增益随频率的变化 475
24.4.1宽带增益变化 475
24.4.2窄带增益变化 475
24.4.3相位非线性或时延失真 476
24.5推移和牵引 477
24.5.1振幅推移 477
24.5.2相位推移 479
24.5.3牵引 481
参考文献 482
第25章 击穿与保护 483
25.1电场增强 484
25.2真空中的直流击穿 486
25.2.1导致击穿的电极现象 487
25.2.2击穿的预防 495
25.2.3真空放电 497
25.3绝缘体表面的直流击穿 500
25.4真空中的高频击穿 502
25.4.1无磁场作用的双面二次电子倍增 503
25.4.2复合场作用下的双面二次电子倍增效应 504
25.4.3无磁场作用的单面二次电子倍增效应 505
25.4.4复合场作用下的单面二次电子倍增效应 506
25.5电子质的高频击穿 507
25.6气体中的直流击穿 508
25.7气体中的高频击穿 510
25.8故障检测与微波管保护 517
25.8.1过量的管体电流 517
25.8.2过量的高频反射功率 518
参考文献 518
附录 520
附录A有用的常数和变换 520
附录B真空工艺 520
B.1测量单位 521
B.2工作范围 521
B.3气体来源 522
B.3.1返流 522
B.3.2渗透 523
B.3.3扩散 523
B.3.4解吸 524
B.3.5蒸发 524
B.3.6虚漏 524
B.3.7实漏 524
B.4真空系统 525
B.5低真空泵 526
B.5.1油式机械泵 526
B.5.2涡旋泵 527
B.5.3吸附泵 527
B.5.4文丘里泵 528
B.6高真空泵 528
B.6.1扩散泵 529
B.6.2离子泵 530
B.6.3涡轮分子泵 532
B.6.4低温泵 532
B.6.5非蒸散吸气剂 533
B.7真空计 534
B.7.1热偶真空计 535
B.7.2电离真空计 535
B.8烘排 535
B.9微波管材料 536
B.10连接技术 537
B.10.1钎焊 538
B.10.2焊接 540
参考文献 542
附录C磁学 543
C.1磁学量 543
C.2磁路 543
C.3磁性材料 545
C.3.1铁磁材料 546
C.3.2正常和内禀磁滞曲线 548
C.3.3磁能积 549
C.3.4稀土永磁材料 550
C.4永磁系统 551
C.4.1均匀场永磁系统 551
C.4.2周期永磁系统 551
C.4.3双周期和长周期聚焦 553
C.5极靴 554
C.6电磁铁 557
参考文献 558
附录D名词术语 559