• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Статья

Излучение микроволн при взаимодействии попутных электронных потоков в гладком и периодическом волноводах

Мозговой Ю. Д., Хриткин С. А.

Методами численного моделирования исследуются процессы взаимодействия многолучевых разноскоростных попутных электронных потоков в гладком и периодическом волноводах. Методика основана на решении нестационарных уравнений эквивалентных электрических цепей и нелинейных уравнений движения крупных частиц с временным шагом существенно меньшим периода колебаний. Развитая методика может использоваться для анализа процессов усиления и генерации микроволн в мощных микроволновых приборах с одним или несколькими электронными попутными потоками. В одномодовом приближении методами теории многополюсников и эквивалентных схем исследуются дисперсионные характеристики и распределение полей при непрерывном и дискретном взаимодействии двулучевых попутных электронных потоков с полями гладких и периодических волноводов.

Развиты методы связанных волн в линейном приближении и крупных частиц в рамках нелинейной теории для попутных разноскоростных потоков в гладких и периодических волноводах. Численное моделирование проводится для различных вариантов волноводов и резонансных замедляющих систем. Взаимодействие двух попутных электронных потоков перспективно для усиления и генерации микроволн в режиме электронной моды, а также для вывода энергии с помощью направленного излучения. В режиме малого сигнала при синхронизме медленной и быстрой волн пространственного заряда усиление сигнала в попутных потоках отличается экспоненциальным нарастанием амплитуд волн (аналог режима ЛБВ усилителя). Режимы большого сигнала исследуются в рамках общего подхода, развитого с учетом провисания потенциала на основе нелинейной нестационарной методики и модели крупных частиц.