Повышение фазовой стабильности сигнала в лампе бегущей волны

• Автор: Кудряшов, Александр Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.27.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 101 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Несинхронные режимы взаимодействия электронного потока с бегущей электромагнитной волной и их применение для улучшения характеристик ЛБВ
1.1 Несинхронные режимы работы ЛБВ
1.2 Теоретическое исследование возможностей применения участка с несинхронным режимом в пространстве взаимодействия ЛБВ для понижения фазовой чувствительности
1.3 Выбор конструкции пространства взаимодействия
1.4 Методология проектирования фазостабильной ЛБВ
1.5 Другие возможности улучшения характеристик ЛБВ за счет несинхронного взаимодействия
1.6 Выводы
Глава 2. Разработка и исследование характеристик фазостабильных ЛБВ
2.1 Прототип и схема пространства взаимодействия опытных образцов фазостабильной ЛБВ
2.2 Выбор параметров пространства взаимодействия
2.3 Экспериментальное исследование характеристик фазостабильной ЛБВ с участком крестатронного режима
2.4 Экспериментальное исследование характеристик фазостабильной ЛБВ с участком подавления
2.5 Выводы
Глава 3. Исследование модуляционных шумов и внеполосных колебаний в усилителях на фазостабильных ЛБВ
3.1 Критерии оценки эффективности применения фазостабильных ЛБВ в СВЧ-
усилителях
3.2 Модуляционные характеристики фазостабильных ЛБВ
3.3 Исследование модуляционных колебаний в усилителях на фазостабильных ЛБВ
3.4 Спектры импульсных радиосигналов фазостабильных ЛБВ
3.5 Выводы
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Лампа бегущей волны (ЛБВ) является одним из наиболее распространенных СВЧ-приборов. Уже многие десятилетия она лидирует на мировом рынке вакуумной СВЧ-электроники, достигая 70% и более от общего объёма продаж. Характеристики современных ЛБВ во многом уникальны: коэффициент
полезного действия (КПД) до 75% и время непрерывной работы свыше 15-20 лет в бортовых космических приборах, ширина полосы до двух октав и более в ЛБВ для систем радиоэлектронной борьбы (РЭБ), выходная мощность несколько сотен киловатт в приборах для радиолокационных систем (РЛС), обеспечение самых жестких требований по механическим и климатическим воздействиям; все это позволяет использовать приборы в самых разнообразных и, прежде всего, военных системах радиоэлектроники [1...3]. Большой вклад в развитие теории и техники ЛБВ внесли как зарубежные (Р. Компфнер, Дж. Пирс, И.Е. Роу, Л. Клемпит, A.C. Гилмор), так и отечественные (Л.А. Вайнштейн, В.Т. Овчаров, В.А. Солнцев, Н.М. Советов, A.C. Победоносцев, А.М. Кац, Д.И Трубецков, В.П. Кудряшов, Б.К. Сивяков, И.А. Манькин, Д.Д. Милютин) и многие другие ученые. Характеристики приборов постоянно совершенствуются и в настоящее время.
Однако, наряду с многочисленными достоинствами, ЛБВ присущ и серьезный недостаток — высокая чувствительность фазы выходного сигнала к изменению напряжения электронного пучка, что обусловлено самим принципом длительного и, следовательно, протяженного (на большой длине) нерезонансного взаимодействия. Это приводит к повышенному уровню модуляционных шумов в усилителях на основе ЛБВ [4,5] и, как следствие,-к снижению важнейших тактико-технических характеристик аппаратуры, прежде всего, при использовании в РЛС. Ограничивается возможность использования ЛБВ в некоторых других радиоэлектронных системах, а также снижается ее конкурентоспособность с усилителями на твердом теле. Несмотря на более чем семидесятилетнюю историю развития ЛБВ, этот недостаток не устранен, и при конструировании усилителей в основном применяются схемотехнические

і Уо, кВ

Рисунок 1.13— Характеристики ЛОВ и ЛЕВ усиления от напряжения пучка для высоковольтной спиральной ЛБВ. Безразмерная длина ЛОВ усилителя 0=1,5 (кривая 1) и 0=2 (кривая 2) на частоте 22 ГГц. Безразмерная длина ЛБВ усилителя 0=2 на частоте 11 ГГц
Для уменьшения эффекта воздействия ЛОВ-усиления на процесс усиления отраженного сигнала высшей гармоники целесообразно вводить в выходную секцию ЛБВ участки замедляющей системы, настроенные на режим ЛОВ-