Исследование особенностей трансформации флуктуаций в радиоэлектронных системах СВЧ с повышенным уровнем собственных шумов

Исследование особенностей трансформации флуктуаций в радиоэлектронных системах СВЧ с повышенным уровнем собственных шумов

Автор: Шаповалов, Александр Степанович

Год защиты: 2002

Место защиты: Саратов

Количество страниц: 686 с. ил

Артикул: 2303793

Автор: Шаповалов, Александр Степанович

Шифр специальности: 01.04.03

Научная степень: Докторская

Стоимость: 250 руб.

Исследование особенностей трансформации флуктуаций в радиоэлектронных системах СВЧ с повышенным уровнем собственных шумов  Исследование особенностей трансформации флуктуаций в радиоэлектронных системах СВЧ с повышенным уровнем собственных шумов 

1.1. Специфика и состояние проблемы шумов неоднородного катода к началу исследования. Постановка задачи раздела
1.2. Физическая природа и результаты экспериментальных исследований эмиссионногеометрической неоднородности катода. Постановка задачи главы
1.3. Простейшая статистическая модель неоднородного катода в виде нерегулярной шахматной доски. Аналитический подход и имитационное моделирование методом МонтеКарло
1.4. Базовая двумерная статистическая модель катода, состоящая из круглых перекрывающихся зерен .
1.5. Модель, состоящая из активных зерен, расположенных на слабо эмитирующей поверхности.
1.6. Модель, состоящая из круглых перекрывающихся зерен двух типов .
1.7. Модель, содержащая бесконечное число типов зерен
1.8. Трехмерная статистическая модель шероховатого катода . .
1.9. Дисперсия шумовых параметров серии неоднородных катодов
1 Влияние повышения уровня флуктуаций поперечных смещений электронного пучка на коэффициент шума электроннолучевых СВЧ усилителей магнетронного типа .
1 Спектр флуктуаций поперечных смещений электронного пучка на неоднородном катоде в общем случае.
1 Ступенчатая модель эмиссионной неоднородности катода
и спектр флуктуаций поперечных смещений пучка.
1 Спектр флуктуаций поперечных смешений пучка при параболическом законе распределения эмиссионной способности катода .
1 Интенсивность флуктуаций поперечных смещений электронного пучка при изменении эмиссионной способности катода по закону гиперболического косинуса
1 Выводы
Глава 2. Флуктуации скорости электронного пучка на неоднородном катоде и коэффициент шума электроннолучевых усилителей СВЧ
2.1. Физическая природа и экспериментальные исследования неоднородности распределения скорости электронов па реальном катоде. Постановка задачи главы
2.2. Спектр флуктуаций продольной скорости электронного пучка на неоднородном катоде в общем случае
2.3. Шумовые свойства катода при дискретном характере неэквипотенциальности эмитирующей поверхности и минимальный коэффициент шума электроннолучевого усилителя типа О. Базовая модель неэквипотенциального эмиттера.
2.4. Флуктуации скорости электронного пучка и шумовые свойства СВЧ усилителя при равномерном распределения параметра иеэквипотенциальности катода
2.5. Шумовые свойства катода при распределения параметра иеэквипотенциальности по закону Эрланга
2.6. Флуктуации скорости электронного пучка при линейном законе распределения параметра иеэквипотенциальности
2.7. Шумовые свойства катода при экспоненциальном законе распределения параметра иеэквипотенциальности
2.8. Шумовые свойства трехмерной модели шероховатого эмиттера. Нормальное распределение параметра неэквипотенциальности
2.9. Спектр флуктуаций поперечной скорости электронного пучка на неоднородном катоде в общем случае.
2 Спектр флуктуаций поперечной скорости электронного пучка на изотропно неэквипотенциальном эмиттере
2 Выводы.
Глава 3. Неоднородность эмиссионных состояний катода и ее
влияние на уровень флуктуаций тока эмиссии и коэффициент шума электроннолучевых усилителей СВЧ
3.1. Физическая природа неоднородности эмиссионных состояний катода и данные эксперимента. Постановка задачи главы.
3.2. Спектральная плотность флуктуаций тока эмиссии при произвольном законе распределения интервала.
3.3. Автокорреляционная функция тока эмиссии при произвольном законе распределения интервала
3.4. Спектральная плотность флуктуаций тока эмиссии, описываемой нестационарным процессом Пуассона
3.5. Спектр флуктуаций тока и коэффициент шума электроннолучевого СВЧ усилителя при реализации двух эмиссионных состояний катода
3.6. Спектр флуктуаций тока и коэффициент шума электроннолучевого СВЧ усилителя при реализации трех эмиссионных состояний катода
3.7. Дробовой шум катода при равномерном распределении параметра интенсивности эмиссии.
3.8. Дробовой шум катода при распределении параметра интенсивности эмиссии по закону Симпсона и его усеченным модификациям
3.9. Дробовой шум неоднородного катода при параболическом распределении параметра интенсивности эмиссии.
3 Дробовые флуктуации тока при гаммараспределении параметра интенсивности
3 Спектр флуктуаций тока эмиссии катода при нормальном распределением параметра интенсивности
3 Выводы.
Глава 4. Корреляция и взаимный спектр флуктуаций электронного пучка на неоднородном катоде и коэффициент шума электроннолучевых усилителей СВЧ.
4.1. Специфика проблемы корреляции флуктуаций на поверхности катода и ее состояние к началу исследования. Постановка задачи главы.
4.2. Общее выражение для взаимной спектральной плотности флуктуаций тока и продольной скорости электронного пучка на неоднородном катоде.
4.3. Корреляция флуктуаций и шумовые свойства электронного пучка на локальнонеоднородном катоде
4.4. Взаимный спектр флуктуаций и шумовые инварианты электронного пучка для пропорциональной модели неоднородного эмиттера.
4.5. Шумовые свойства электронного пучка для модифицированной пропорциональной модели.
4.6. Катод с ограниченной инерционной эмиссионнодистрибутивной неоднородностью и его шумовые свойства
4.7. Взаимная спектральная плотность флуктуаций для модели катода с распределенной инерционной неоднородностью .
4.8. Кубическая модель неоднородного катода и его шумовые свойства.
4.9. Общее выражение для взаимной спектральной плотности флуктуаций тока и поперечной скорости электронного пучка на неоднородном катоде.
4 Корреляция флуктуаций поперечной скорости и тока электронного пучка для ограниченно инерционной модели неоднородного катода.
4 Общее выражение для взаимной спектральной плотности флуктуаций поперечного смещения и тока электронного пучка на неоднородном катоде.
4 Корреляция флуктуаций поперечного смещения и тока электронного пучка для ограниченно инерционной модели неоднородного катода. Влияние корреляции на коэффициент шума усилителя прямой волны магнетронного типа . .
4 Выводы.
Раздел 2. ФЛУКТУАЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕННОЙ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ТИПА ЭЛЕКТРОННЫЙ ПУЧОК В СКРЕЩЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И МАГНИТНОМ ПОЛЯХ ОБРАТНАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ВОЛНА НА ПРИМЕРЕ ЛОВМ
Глава 5. Теоретическое исследование физической природы и особенностей трансформации флуктуаций в ЛОВМ
5.1. Состояние проблемы флуктуаций в ЛОВМ к началу исследований. Постановка задачи раздела
5.2. Методика исследования. Постановка задачи
5.3. Трансформация НЧ флуктуаций тока в шумы генерируемо сигнала в стартовом режиме работы ЛОВМ.
5.4. Трансформация СВЧ флуктуаций тока в шумы генерируемого сигнала в стартовом режиме работы ЛОВМ
5.5. Исследование трансформации флуктуаций тока в шумы выходного сигнала в рабочем режиме ЛОВМ без учета пространственного заряда. Эффект динамического подавления шума.
5.6. Исследование спектральной плотности низкочастотных флуктуаций поля пространственного заряда электронного пучка и их трансформации в шумы генерируемого сигнала
5.7. Исследование спеюральной плотности СВЧ флуктуаций поля пространственного заряда электронного пучка и их трансформации в шумы генерируемого сигнала.
5.8. Спектральная плотность шумов источников питания и особенности их трансформации в амплитуднофазовые флуктуации выходного сигнала ЛОВМ .
5.9. Выводы
Глава 6. Экспериментальное исследование физической природы и
особенностей трансформации флуктуаций в ЛОВМ
6.1. Основные задачи и методика проведения эксперимента. Измерительная установка.
6.2. Конструкция, геометрические и электрические параметры исследуемых лабораторных образцов ЛОВМ
6.3. Определение характерных режимов и особенностей преобразования флуктуаций электронного потока в шумы выходного сигнала.
6.4. Исследование эффекта динамического подавления шума в ЛОВМ и сравнение с аналогичными явлениями в СВЧ автогенераторах других типов
6.5. Влияние полей пространственного заряда на процессы трансформации флуктуаций .
6.6. Экспериментальное обоснование возможности создания высокоэффективной широкополосной РАС ЭПСЭМГ1ОЭМВ коротковолновой части сантиметрового диапазона
с высоким качеством выходного сигнала.
6.7. Практическая реализация результатов исследования
6.8. Выводы
Раздел 3. Особенности трансформации флуктуаций в твердотельных автоколебательных системах СВЧ на примере ГМСЛПД.
Глава 7. Теоретическое исследование особенное гей трансформации флуктуаций в твердотельных автоколебательных системах
7.1. Специфика и состояние проблемы к началу исследования. Постановка задачи раздела. Методика теоретического анализа.
7.2. Флуктуационные уравнения и динамические параметры генератора прочность предельного цикла, неизохронность, амплитудная и частотная модуляционная чувствительность
7.3. Спектры флуктуаций сигнала, вызванные СВЧ шумами активного элемента
7.4. Спектры флуктуаций сигнала, вызванные НЧ источниками шумов
7.5. Трансформация флуктуаций в твердотельной автоколебательной системе в режиме синхронизации.
7.6. Исследование особенностей трансформации флуктуаций в многодиодном СВЧ генераторе
7.7. Увеличение добротности колебательной системы и подавление уровня флуктуаций в СВЧ генераторах, содержащих линию передачи.
7.8. Физикоконструктивный принцип создания электродинамических систем диапазонных ГМСЛПД с повышенным уровнем мощности и низким уровнем шумов
7.9. Выводы
Глава 8. Экспериментальное исследование особенностей трансформации флуктуаций в ГМСЛПД.
8.1. Основные задачи эксперимента. Измерительная установка .
8.2. Практическая реализация физикоконструктивного принципа создания электродинамической системы применительно к однодиодным генераторам.
8.3. Комплексное экспериментальное исследование влияния особенностей электродинамической системы на флуктуационные и динамические характеристики однодиодных генераторов .
8.4. Комплексное экспериментальное исследование влияния особенностей электродинамической системы на флуктуационные и динамические характеристики двухдиодных генераторов .
8.5. Комплексное экспериментальное исследование особенностей флуктуационных и динамических характеристик трехдиодных генераторов
8.6. Исследование влияния числа активных элементов на шумовые характеристики многодиодных генераторов
8.7. Исследование возможности управления спектром колебаний СВЧ генератора на МСЛПД.
8.8. Практическая реализация результатов исследования и применение разработанных генераторов.
8.9. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для этого можно предложить достаточно простой метод, не требующий исследования большого количесгва реальных катодов. Суть метода заключается в использовании сканирующей диафрагмы с малым отверстием. Представим, что вдоль катода строго параллельно его эмитирующей поверхности и на небольшом расстоянии от нее перемещается диафрагма с малым отверстием. Если сведены до минимума возможные электроннооптические эффекты, то электронный ток, проходящий через отверстие, будет представлять собой ток эмиссии небольшого участка эмитирующей поверхности, находящегося против отверстия. Этот участок приближенно можно считать самостоятельным катодом элементарным эмиттером. Найдя среднее значение 1 и дисперсию тока эмиссии элементарных эмиттеров, с помощью формул 1. При этом необходимый объем экспериментального материала достигается не путем изучения большого числа реальных катодов, а при исследовании большого количества элементарных эмиттеров. Преимущество таких исследований заключается также и в том, что колебания тока эмиссии у небольших элементарных эмиттеров более заметны см. Поэтому метод сканирующей диафрагмы, основанный на рассмотренной статистической модели катода, представляет практический интерес для изучения характеристик эмитирующих поверхностей и их разбраковки. Рассмотренная статистическая модель неоднородного катода применена для определения среднего значения и дисперсии тока эмиссии. Однако, очевидно, что она может быть использована и для решения ряда других задач, в том числе для изучения шумовых свойств катодов и т. Важным достоинством рассмотренной статистической схемы является то, что на сс основе можно разработать серию более сложных моделей неоднородного эмиттера. Например, можно предположить, что элементы поверхности, не покрытые зернами, также обладают эмиссионной способностью, но отличной от эмиссионной способности зерен. Сами зерна по эмиссионной способности можно разделить на любое число видов. Для более реального представления некоторых типов катодов усовершенствуем базовую модель следующим образом. Допустим, что в отличие от предыдущего случая поверхность катода, не покрытая зернами, также эмитирует электроны, но плотность тока эмиссии здесь меньше и составляет 01 7, 5. Нетрудно видеть, что теперь дисперсия тока эмиссии зависит не только от плотности заполнения площади катода центрами зерен , радиуса , но и от степени различия эмиссионных способностей участков катода, содержащих и не содержащих активные зерна. Заметим, что при 1 соотношения 1. Следует отметить также, что полученные результаты справедливы, вообще говоря, для любого , то есть и для 1. Предположим, что активная площадь катода образована совокупностью круглых перекрывающихся зерен двух типов 7, 5. Плотность тока эмиссии с элементов поверхности катода, покрытых одним или несколькими зернами 1го типа, равна i, с элементов поверхности, покрытых одним или несколькими зернами 2го типа, г. Поверхность катода, не покрытая эмитирующими зернами, электроны не испускает. Площади катода, которая одновременно покрыта зернами и 1го, и 2го типов, можно приписать любую плотность тока i, г з и т. I и I. Будем считать, что одной половине площади катода, покрытой зернами обоих типов, соответствует плотность тока i, другой половине этой площади . I 0 . I 0 , I 22 . РДДб вероятность того, что на площади Аь находится п центров зерен I го типа РгпСАБ вероятность того, что на площади Дб находится п центров зерен 2го типа с и сЬ плотности заполнения площади катода центрами зерен соответственно 1го и 2го типов. Размеры зерен каждого типа случайны, интегральные законы распределения их радиусов обозначим соответственно через Рг и Ргг. Ех,у. Будем считать, что функция Пх,у равна 1, если точка х,у покрыта одним или несколькими зернами 1го типа. В противном случае она равна нулю. Для подсчета площади поверхности катода, покрытой зернами 2го типа, воспользуемся функцией Е2х,у. Функция Е2х,у равна единице, если точка х,у покрыта одним или несколькими зернами 2го типа, и равна нулю в противном случае.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.319, запросов: 142