?
Излучение многолучевого микроволнового генератора на потоках нелинейных электронных осцилляторов
Пространственно-развитые генераторы на потоках нелинейных электронных осцилляторов перспективны для получения мощного микроволнового излучения. В случае многолучевых генераторов вывод СВЧ энергии каждого луча может быть выполнен с помощью антенных устройств, задающих поляризацию поля, в том числе линейную поляризацию в направлении одной из осей координат. Устройства отличаются самовозбуждением колебаний на каждом из лучей. Прямые расчеты генератора на одном луче проводятся с использованием многих ансамблей осцилляторов с большим числом электронов. Эти расчеты требуют значительного машинного времени и мало пригодны для анализа многолучевых генераторов с большим числом лучей. Возможность упрощения расчетов связана с переходом к эквивалентным генераторам с медленно меняющимися амплитудами и фазами. Амплитуды и фазы каждого генератора в установившемся режиме соответствуют усредненным значениям амплитуд и фаз генераторов на ансамблях осцилляторов, несмотря на влет и вылет ансамблей осцилляторов на границах области взаимодействия. Методом нелинейной нестационарной теории разработана дискретная модель многолучевого микроволнового генератора, основанная на использовании эквивалентных автогенераторов с медленно меняющимися амплитудами и фазами. Рассмотрено формирование антенного поля излучения в трехмерном приближении на примере цилиндрической системы кольцевых излучателей. Каждое кольцо состоит из большого числа диполей, ориентированных в продольном направлении. На примерах линейной и кольцевой системы излучателей, а также двумерной системы типа фазированной решетки показана возможность управления диаграммой направленности. Изменением амплитуды и фазы внешнего сигнала получено направленное излучение для одномерных и двумерных систем излучателей. Трехмерная картина диаграммы направленности излучаемой системы зависит от длины системы, периода, сдвига фаз и расположения системы излучателей. Показано, что вид диаграммы направленности зависит от отношения фазовых скоростей волн возбуждения диполей к скорости света. Исследованы изменения угла раствора и смещения лепестков диаграммы направленности в зависимости от сдвига фаз между ячейками.