Двухмодовые пространственно-развитые двухзазорные резонаторы для многолучевых приборов клистронного типа

• Автор: Корчагин, Алексей Игоревич
• Шифр специальности: 05.27.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Многомодовые режимы взаимодействия в СВЧ приборах клистронного типа
1.1 Классификация СВЧ приборов клистронного типа
1.1.1 Клистроны
1.1.2 Гибридные приборы
1.3 Резонаторы для двухмодовых СВЧ приборов клистронного типа
1.5 Выводы
1.6. Задачи исследований
Глава 2. Оценка эффективности многомодовых двухзазорных резонаторов по комплексу электрических и массогабаритных параметров
2.1 Критерии оценки эффективности двухмодовых двухзазорных многоканальных резонаторных систем
2.2 Критерий устойчивости двухзазорных резонаторов к тепловым нагрузкам
2.3 Выводы
Глава 3. Трехмерное моделирование резонансных систем с разной формой корпуса и плотностью упаковки каналов
3.1 Многолучевые двухзазорные двухмодовые резонаторы полоскового типа
3.1.1 Результаты моделирования
3.1.2 Уменьшение неоднородности ВЧ электрического поля в зазорах резонаторов полоскового типа
3.2 Пятнадцатилучевые двухзазорные двухмодовые резонаторы фрактального типа
3.2.1 Синтез режима с кратными резонансными частотами
3.2.2 Моделирование резонансной системы
3.3 Двадцатилучевые двухзазорные двухмодовые резонаторы фрактального типа

3.3.1 Синтез режима с кратными резонансными частотами
3.3.2 Моделирование резонансной системы
3.3.3 Уменьшение неоднородности ВЧ электрического поля в зазорах резонаторов фрактального типа
3.4 Выводы
Глава 4. Оценка выходных параметров двухрежимных многолучевых приборов
4.1 Двухрежимный многолучевой клистрод - умножитель частоты
4.4.1 Оценка выходных параметров многолучевого клистрода -умножителя с двухзазорными двухмодовыми фрактальными резонаторами
4.1.2 Расчет триодной части клистрода
4.1.3 Расчет электронных параметров промежуточного резонатора
4.1.4 Расчет электронных параметров выходного резонатора
4.2 Двухрежимный клистрон для устройств СВЧ нагрева
4.2.1 Оценка выходных параметров двухрежимного клистрона
4.3 Рекомендации
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Словарь терминов
Список литературы

Введение
В последние годы во всем мире проявляется значительный интерес к разработке мощных многолучевыхэлектровакуумныхСВЧприборов клистронного типа- клистронов (МЛК)и клистродов (МЛКД).
Преимуществами таких приборов, по сравнению с однолучевыми приборами этого класса, являютсяболеенизкиерабочие напряжения, высокий электронный КПД, широкая полоса усиления, малыегабариты и масса. Благодаря этим преимуществам MJIK и МЛКД находят все более широкое применение в различных информационных и телекоммуникационных системах (например, втелевизионных передатчиках и в специальных системах связи и радиолокации);вустройствах промышленного СВЧ-нагрева и ускорительной технике.
Исследованиявозможности создания МЛК с высоким комплексом энергетических и массогабаритных параметров начались в СССРв 60-е и 70-е годы прошлого века, благодаря работам С.А. Зусмановского, С.В. Королева и др. Большой вклад в исследование и развитие МЛКД внесли российские ученые: А.Н. Королев, М.П. Лопин, К.Г. Симонов, A.B. Галдецкий, В. А. Царев, и др.
Развитие электровакуумных приборов СВЧклистронного типана современном этапе сопровождается повышением их мощности и эффективности, расширением частотных диапазонов, использованием новых режимов работы и конструкций электродинамическихсистем.
Одним из таких режимов работы этих приборов является многомодовый режим, при котором взаимодействие электронов с СВЧполем осуществляется не только на основном, но и на высших видах колебаний резонаторов, когда частоты высших типов кратны частоте основного сигнала.Многомодовые резонаторы(ММР)могут быть однозазорными и многозазорными. Наибольшие возможности для реализации многочастотного взаимодействия представляют многомодовые многоканальныедвухзазорные резонаторы (ММДР).

3. Отсутствуют рекомендации по выбору оптимальных параметров и конструкции двухзазорных пространственно-развитых резонаторов, обеспечивающих работу многолучевых приборов клистронного типа (генераторов и умножителей частоты) с высоким КПД при взаимодействии с электронным потоком, разных конфигураций одновременно на двух рабочих частотах.
4. Исследование многоканальных резонансных систем и поиск
оптимальных режимов взаимодействия в них, позволяющих повысить эффективность в многолучевых СВЧ приборах клистронного типа при одновременном снижении их массогабаритных парамеров, а также разработка методов и алгоритмов математического моделирования таких резонансных систем являются весьма актуальными научной и практическими задачами.
1.6. Задачи исследований
1. Исследование поведения комплекса электронных и
электродинамических параметров для основного и высших видов колебаний в двухзазорных многоканальных аксиально-несимметричных резонаторах и поиск способов управления спектромэтих колебаний для настройки на две заданные рабочие частоты.
2. Оптимизация многоканальных двухмодовых резонаторов различных форм по комплексу электродинамических, электронных и массогабаритных параметров.
3. Поиск путей устранения неоднородности высокочастотного
электрического поля в продольном и поперечном сечениях распределенного пространства взаимодействия многоканальных двухзазорных резонаторах.
4. Оценка энергетических, массогабаритных и эксплуатационных
параметров двухрежимных микроволновых приборов клистронного типа для применения в устройствах СВЧ энергетики и медицинской технике.