速调管行波管磁控管正交场放大器和回旋管pdf电子书版本下载

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第1章 导论 1

1.1微波频谱 1

1.2微波管的应用范围 1

1.3经典微波管类型 2

1.4本书介绍 5

参考文献 6

第2章 电子产生的静态场 7

2.1电场 7

2.2磁场 11

第3章 静电场中的电子运动 12

3.1平行于场的运动 12

3.2相对论速度修正 13

3.3电透镜 14

3.4通用电子注发散曲线 17

第4章 磁场对电子运动的影响 20

4.1静磁场中的电子运动 20

4.2复合电场和磁场中的电子运动 21

4.2.1直角坐标系中的正交场 21

4.2.2轴对称场 22

第5章 热阴极 25

5.1发射机理 26

5.1.1热发射 26

5.1.2肖特基效应 29

5.1.3场发射 30

5.1.4空间电荷限制 31

5.2热阴极的演变 35

5.3浸渍扩散阴极 39

5.3.1制备 39

5.3.2阴极工作 40

5.3.3米兰姆曲线 41

5.3.4功函数分布 42

5.4寿命考虑 46

5.4.1格兰特和费尔斯寿命预测模型 48

5.4.2隆古寿命预估模型 49

5.5扩散阴极表面物理 52

5.6热子 55

5.6.1常用热子组件 55

5.6.2快速启动的热子 57

5.6.3热子试验 58

5.6.4热子磁场的影响 58

参考文献 60

第6章 电子枪 62

6.1皮尔斯电子枪 62

6.1.1形成平行电子流的聚焦电极 63

6.1.2形成收敛电子流的聚焦电极 65

6.1.3阳极孔径的散焦效应 67

6.1.4最小电子注直径的形成 70

6.1.5热速度效应 71

6.1.6不均匀发射和阴极粗糙度的影响 74

6.2电子注控制技术 75

6.2.1阴极调制 75

6.2.2聚焦极控制 76

6.2.3调制阳极 76

6.2.4栅极 77

6.2.5电子注控制电极特性的总结 86

参考文献 86

第7章 电子注 88

7.1均匀场聚焦的概述 88

7.1.1布里渊流 89

7.1.2脉动 90

7.1.3限制流（浸没流） 92

7.2均匀场聚焦和层流 94

7.2.1电子注方程 94

7.2.2布里渊流 96

7.2.3限制流（浸没流） 99

7.3均匀场聚焦和非层流电子流 101

7.4永磁聚焦 103

7.4.1概述 103

7.4.2阴极处无磁场的层流电子流 104

7.4.3阴极处存在磁场的层流电子流 109

7.4.4非层流电子流 111

7.5电子注中的离子效应 115

7.5.1离子效应的实例 116

7.5.2气体源 118

7.5.3电离 120

7.5.4电子注中的电位降 121

7.5.5电离的稳态效应 123

7.5.6低频不稳定性 127

7.5.7高频不稳定性 128

参考文献 132

第8章 电子注与间隙的相互作用 134

8.1电子注的调制 134

8.1.1有栅（平面）间隙 134

8.1.2无栅（非平面）间隙 136

8.2感应电流 138

8.2.1有栅（平面）间隙 138

8.2.2无栅（非平面）间隙 143

8.3电子注负载 143

参考文献 144

第9章 间隙产生的电子群聚 146

9.1弹道群聚 146

9.2考虑空间电荷力的电子群聚 148

9.3大信号效应 153

参考文献 159

第10章 普通速调管及其工作原理 160

10.1速调管的发明和基本工作原理 161

10.2速调管谐振腔 165

10.2.1谐振腔工作原理 165

10.2.2功率耦合 166

10.2.3调谐器 167

10.2.4等效电路及电路参数 168

10.2.5谐振腔的高频损耗 171

10.3小信号工作 172

10.3.1负载表示方法 172

10.3.2增益计算 173

10.4功率输出特性 175

10.4.1普通速调管的调谐 176

10.4.2传输特性 179

参考文献 180

第11章 特殊用途速调管 181

11.1高效率速调管 181

11.2高功率速调管 185

11.2.1电子注电压的限制 185

11.2.2电子注电流的限制 187

11.2.3可获得功率的估算 188

11.3宽带速调管 190

11.3.1激励段 191

11.3.2输出段 195

11.4多注速调管 200

11.5分布作用速调管 207

11.6反射速调管 210

参考文献 212

第12章 行波管 215

12.1引言 215

12.1.1行波管的早期历史 215

12.1.2行波管的基本工作原理 217

12.2行波互作用 221

12.2.1电子注中的高频电流 221

12.2.2电路方程 221

12.2.3特征方程 222

12.2.4同步工作 223

12.2.5非同步工作 225

12.2.6电路损耗的影响 225

12.2.7空间电荷效应 226

12.3高电平互作用 228

12.3.1有关互作用的讨论 228

12.3.2最大效率的估算 230

12.3.3计算机模拟的评述 231

12.3.4速度渐变 231

参考文献 234

第13章 波速与色散 236

13.1群速与相速 236

13.2色散 237

13.2.1同轴传输线 238

13.2.2矩形波导 238

13.2.3周期加载波导 243

第14章 螺旋线行波管 247

14.1带宽 247

14.1.1色散 249

14.1.2色散控制 250

14.2增益 253

14.2.1过渡段 253

14.2.2衰减器和切断 255

14.3功率 257

14.3.1峰值功率 257

14.3.2平均功率 260

14.4效率 266

14.5双模工作 270

14.6微波功率模块 271

14.7环杆和环圈行波管 273

参考文献 276

第15章 耦合腔行波管 277

15.1基本工作原理 277

15.2耦合腔结构 279

15.2.1波导近似 279

15.2.2柯诺—吉廷斯等效电路近似 281

15.2.3柯诺—吉廷斯电路的应用举例 283

15.3基波为返波电路的工作原理 289

15.4基波为前向波电路的工作原理 295

15.5终端与过渡 297

参考文献 300

第16章 收集极 302

16.1功率耗散 302

16.2功率回收 304

16.2.1功率流 305

16.2.2利用降压收集极回收功率 307

16.2.3电子能量分布 309

16.2.4剩余电子注功率 311

16.2.5管体电流的影响 313

16.2.6多级降压收集极 313

16.2.7降压收集极中的次级电子 318

16.3收集极的冷却 320

16.3.1传导冷却 320

16.3.2对流冷却 320

16.3.3强迫风冷 320

16.3.4强迫液冷 321

16.3.5汽相冷却 322

16.3.6辐射冷却 323

参考文献 324

第17章 正交场管 325

17.1正交场管的基本结构 326

17.2无高频场的电子流 327

参考文献 329

第18章 正交场管的阴极 330

18.1引言 330

18.2次级电子发射特性 331

18.2.1初级电子的入射能量 331

18.2.2初级电子的入射角 332

18.2.3表面次级电子的发射特性 333

18.2.4次级电子的能量分布 334

18.2.5次级电子发射特性的模拟 335

18.3正交场器件中阴极的工作 336

参考文献 337

第19章 磁控管 338

19.1磁控管的类型 338

19.1.1回旋频率磁控管 338

19.1.2负阻控管 339

19.1.3行波磁控管 339

19.2行波磁控管的工作原理 341

19.2.1轮箍的形成 342

19.2.2哈特里电压 343

19.2.3轮辐的形成 346

19.2.4高频电路的工作原理 348

19.3跳模 351

19.4同轴磁控管 355

19.5倒置磁控管 357

19.6磁控管的调谐 358

19.7输出耦合器和变换器 359

19.8阴极和热子的工作 360

19.9性能 361

19.9.1电压—电流特性 361

19.9.2频率推移 361

19.9.3频率牵引 363

19.9.4热漂移 364

19.10磁控管的应用 365

19.10.1普通磁控管 365

19.10.2捷变频磁控管 365

19.10.3信号注入磁控管 367

19.10.4信标磁控管 368

19.10.5微波炉磁控管 369

19.10.6工业加热磁控管 370

19.10.7低噪声磁控管 371

19.10.8相对论磁控管 373

19.11功率容量的概述 374

参考文献 375

第20章 正交场放大器 376

20.1引言 376

20.1.1注入式正交场放大器 376

20.1.2分布发射式正交场放大器 377

20.2正交场放大器的工作原理 379

20.2.1电子发射和轮箍的形成 379

20.2.2轮辐的形成和增长 381

20.3正交场放大器的慢波电路 383

20.4正交场放大器的性能 385

20.4.1前向波正交场放大器 386

20.4.2返波正交场放大器 387

20.4.3直流工作 389

20.4.4增益和工作限制 390

20.4.5正交场放大器的相位特性 392

20.4.6质量和尺寸的考虑 395

20.5功率容量 395

20.6热考虑 397

20.7正交场放大器电源的考虑 401

20.7.1直流工作电源 401

20.7.2阴极脉冲电源 401

参考文献 402

第21章 回旋管 403

21.1引言 403

21.2基本互作用机理 404

21.3磁控注入枪的结构及要求 407

21.3.1磁控注入枪的结构 408

21.3.2初始设计步骤 410

21.3.3磁控注入枪的性能 413

21.4注波互作用 415

21.4.1中空谐振腔 415

21.4.2同轴谐振腔 417

21.4.3模式变换器 418

21.4.4谐波工作 420

21.4.5收集极 420

21.5回旋单腔管（振荡器） 421

21.5.1高频输出的耦合 422

21.5.2二次谐波回旋管 423

21.5.3永磁回旋管 423

21.6回旋放大器 424

21.6.1回旋速调管 425

21.6.2回旋行波速调管 426

21.6.3回旋行波管 426

21.7太赫兹回旋管 430

参考文献 430

第22章 高频窗 433

22.1背景 433

22.2同轴窗 433

22.3波导窗 434

22.4高频窗的缩尺 439

参考文献 439

第23章 噪声 441

23.1热噪声 441

23.2噪声系数的定义 442

23.3噪声现象概述 442

23.4电子枪中的噪声 443

23.5阴极上产生的噪声 444

23.5.1散粒噪声 444

23.5.2速度噪声 445

23.5.3其它噪声的产生机理 445

23.6空间电荷最小区 446

23.6.1瑞克噪声不变性 447

23.6.2散粒噪声的减小 447

23.6.3其它噪声效应 449

23.7低速相关区域 449

23.8高压加速区域 450

23.8.1噪声空间电荷波 450

23.8.2低噪声管的阻抗变换 452

23.8.3透镜效应 453

23.9高频段的噪声现象 454

23.9.1电路损耗 454

23.9.2电流分配噪声 455

23.9.3次级电子互作用 455

23.9.4噪声增长 456

23.9.5磁场抑制噪声 457

23.10其它噪声源 457

23.11行波管的最小噪声系数 458

参考文献 458

第24章 非线性和失真 460

24.1饱和效应引起的失真 460

24.1.1调幅/调幅转换 460

24.1.2调幅/调相转换 461

24.1.3谐波产生 462

24.1.4交调乘积 463

24.2数字通信 468

24.2.1正交相位键控（QPSK）和四进制正交幅度调制（16QAM） 469

24.2.2数据特性 470

24.2.3降低失真的放大器设计 471

24.3信号俘获 474

24.4增益随频率的变化 475

24.4.1宽带增益变化 475

24.4.2窄带增益变化 475

24.4.3相位非线性或时延失真 476

24.5推移和牵引 477

24.5.1振幅推移 477

24.5.2相位推移 479

24.5.3牵引 481

参考文献 482

第25章 击穿与保护 483

25.1电场增强 484

25.2真空中的直流击穿 486

25.2.1导致击穿的电极现象 487

25.2.2击穿的预防 495

25.2.3真空放电 497

25.3绝缘体表面的直流击穿 500

25.4真空中的高频击穿 502

25.4.1无磁场作用的双面二次电子倍增 503

25.4.2复合场作用下的双面二次电子倍增效应 504

25.4.3无磁场作用的单面二次电子倍增效应 505

25.4.4复合场作用下的单面二次电子倍增效应 506

25.5电子质的高频击穿 507

25.6气体中的直流击穿 508

25.7气体中的高频击穿 510

25.8故障检测与微波管保护 517

25.8.1过量的管体电流 517

25.8.2过量的高频反射功率 518

参考文献 518

附录 520

附录A有用的常数和变换 520

附录B真空工艺 520

B.1测量单位 521

B.2工作范围 521

B.3气体来源 522

B.3.1返流 522

B.3.2渗透 523

B.3.3扩散 523

B.3.4解吸 524

B.3.5蒸发 524

B.3.6虚漏 524

B.3.7实漏 524

B.4真空系统 525

B.5低真空泵 526

B.5.1油式机械泵 526

B.5.2涡旋泵 527

B.5.3吸附泵 527

B.5.4文丘里泵 528

B.6高真空泵 528

B.6.1扩散泵 529

B.6.2离子泵 530

B.6.3涡轮分子泵 532

B.6.4低温泵 532

B.6.5非蒸散吸气剂 533

B.7真空计 534

B.7.1热偶真空计 535

B.7.2电离真空计 535

B.8烘排 535

B.9微波管材料 536

B.10连接技术 537

B.10.1钎焊 538

B.10.2焊接 540

参考文献 542

附录C磁学 543

C.1磁学量 543

C.2磁路 543

C.3磁性材料 545

C.3.1铁磁材料 546

C.3.2正常和内禀磁滞曲线 548

C.3.3磁能积 549

C.3.4稀土永磁材料 550

C.4永磁系统 551

C.4.1均匀场永磁系统 551

C.4.2周期永磁系统 551

C.4.3双周期和长周期聚焦 553

C.5极靴 554

C.6电磁铁 557

参考文献 558

附录D名词术语 559