Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 27 стр.

превышает период колебаний на порядки величины. Это приводит к сдвигу
фазы поля в приборе за время движения электронов между электродами.
Угол сдвига фаз, называемый углом пролёта, связан с временем пролёта
следующим образом:
            αпр = ωtпр                                            (2.9)
     Оценки угла пролёта могут быть сделаны исходя из выражений
                       2m
            α = ωd ⋅                                              (2.10)
                       µ0
     для электронов, движущихся в поле, и
                 ωd
            α=                                                    (2.11)
                 v0
     для электронов, движущихся по инерции.
     Уже на частоте 1ГГц угол пролёта составляет несколько радиан и
изменение фазы поля делает невозможным работу низкочастотных приборов
в СВЧ диапазоне. Кроме того, в диапазоне сверхвысоких частот
индуктивности вводов лампы и междуэлектродные ёмкости оказываются
соизмеримыми с соответствующими параметрами элементов внешней цепи,
что также не позволяет использовать низкочастотные приборы в цепях СВЧ.
     Миниатюризация приборов и выбор рациональной конструкции лампы
позволяют расширить частотный диапазон, но не решают проблему в
принципиальном плане, поэтому появилась необходимость использования
иных принципов усиления и генерации электромагнитных колебаний на
сверхвысоких частотах, в частности полезное использование конечного
времени пролета электронов между электродами, что соответствует
динамическому режиму работы прибора.
     Целью любого прибора СВЧ является преобразование энергии
постоянного электрического тока в энергию сверхвысокочастотных
колебаний.     Поток      электронов, проходящий    через   резонансную
колебательную систему, создаёт в ней наведённый ток, который, проходя
через нагрузочную сопротивление, создаёт в нём падение напряжения.
Последнее приводит к возникновению в зазоре поля, тормозящего
электроны. В результате разность энергий электронов на входе и выходе
зазора резонансной системы отдаётся внешней цепи. Таким образом, энергия
передаётся во внешнюю цепь в процессе движения электронов в тормозящем
электрическом поле.
     Одиночный электрон или короткий электронный сгусток возбудит в
резонаторе затухающие колебания. Для компенсации потерь энергии и
эффективной накачки резонатора электронные сгустки нужно подавать в
резонатор периодически в фазах, совпадающих с фазой максимального
тормозящего поля. То есть эффективная передача энергии требует
формирования модулированного по плотности электронного потока, что
достигается с помощью управляющего устройства. В СВЧ приборах

                                   27