行波管物理及理論問題

內(nèi)容概要

21世紀(jì)開始以來，在開發(fā)介于光波（含紅外）和微波之間的尚未被完全認(rèn)知的電磁波譜（太赫茲）的物理研究中，行波管的研究受到了重視。而在微波/毫米波領(lǐng)域，行波管仍然在雷達(dá)、通信、電子對抗系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，并且不斷在發(fā)展?？上У浆F(xiàn)在為止有關(guān)行波管的理論研究仍落后于實驗研究。本書取名“行波管物理及理論問題”，著重給出有關(guān)行波管的物理圖像，同時給出了幾種至今仍然有深刻影響的理論體系公式和導(dǎo)出這些公式的假設(shè)，與物理圖像對照可以發(fā)現(xiàn)這些理論缺陷出現(xiàn)的根本原因。書中對一些理論研究工作提出了一點粗淺的設(shè)想，也給出了一些技術(shù)平臺的信息和建議，因為任何理論研究都必須用實驗去檢驗。書中也對行波管遇到的挑戰(zhàn)歸納出若干應(yīng)對措施。
本書對行波管研制和理論研究工作具有重要的參考價值和指導(dǎo)意義

作者簡介

　　郭開周，中國科學(xué)院電子學(xué)研究所研究員。1961年畢業(yè)于電子科技大學(xué)。負(fù)責(zé)完成多項行波管自行設(shè)計實用課題任務(wù)。獲：1978年全國科學(xué)大會獎；1980年國防科工委二等獎；1984年中科院科技進(jìn)步二等獎；1984年，一項較難的行波管任務(wù)，制管3只便達(dá)到要求；1993年2月鑒定60W微波固態(tài)源，專家認(rèn)為填補了國內(nèi)空白、理論設(shè)計確特色、研制速度可以和國外先進(jìn)公司相比；1993年11月鑒定一只行波管的可靠性，專家認(rèn)為該管十余年間大量用于我國重大空間任務(wù)，無一事故，可靠性達(dá)國際先進(jìn)水平?！　?974年，被推為《中小功率行波管設(shè)計手冊》編寫小組成員。1987年9月一1988年10月：應(yīng)皇家學(xué)會邀請，赴英國從事合作研究。1988年3月首篇文章刊出。1991年11月，合寫的書《Practical Microstrip Circuit Design》一出在世界六城市發(fā)行。負(fù)責(zé)并完成5項基金課題（從事光與微波交叉科學(xué)研究）。發(fā)表的40余篇文章中，7篇被美、俄 英國文摘介紹，1篇被中國文摘介紹。　　1985年開始，連任3屆國家級科技進(jìn)步獎和發(fā)明獎有關(guān)行業(yè)評委，享受政府特殊津貼。

書籍目錄

第1章　引言
　1.1　結(jié)構(gòu)和參量簡介
　1.2　行波管結(jié)構(gòu)和技術(shù)發(fā)展簡史
　　1.2.1　早期為玻璃管殼、線包聚焦、波導(dǎo)輸入/輸出結(jié)構(gòu)
　　1.2.2　周期永久磁鐵（PPM）聚焦結(jié)構(gòu)的發(fā)明為行波管的實用化創(chuàng)造了極為有利的條件
　　1.2.3　全金屬陶瓷結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)和一些工藝材料的發(fā)展全面提升了行波管的性能
　1.3　行波管面臨挑戰(zhàn)和應(yīng)對挑戰(zhàn)
　　1.3.1　固態(tài)微波器件和功率合成技術(shù)正在迅速發(fā)展
　　1.3.2　行波管面臨固態(tài)微波器件功率合成技術(shù)的挑戰(zhàn)
　　1.3.3　面對挑戰(zhàn)行波管的應(yīng)對措施和一些新進(jìn)展
　　1.3.4　在未來將有實際用途的深空毫米波通信領(lǐng)域，行波管具有一定優(yōu)勢
　　1.3.5　高端毫米波及更高的太赫茲領(lǐng)域是現(xiàn)代物理學(xué)研究的一個課題，行波管受到關(guān)注
　　1.3.6　現(xiàn)代相近行業(yè)之間的競爭主要是理論認(rèn)識水平和技術(shù)能力的比拼
　1.4　行波管的理論研究跟不上技術(shù)的發(fā)展
第2章　行波管的物理圖像
　2.1　感應(yīng)電流
　2.2　行波管放大微波功率的物理圖像
　　2.2.1　不存在電子注時微波傳輸系統(tǒng)中的物理圖像
　　2.2.2　用感應(yīng)電流概念來給出行波管放大微波功率的物理圖像
　2.3　螺旋慢波線中真實的場分布
　　2.3.1　較為準(zhǔn)確的理想螺旋線內(nèi)部空間的RF場分布
　　2.3.2　介質(zhì)桿和徑向翼引起場分布的變化
　　2.3.3　過盈配合（壓力結(jié)構(gòu)）中螺旋線的實際形狀
　2.4　小信號理論中空間電荷波和模式耦合給出的圖像
　　2.4.1　空間電荷波
　　2.4.2　模式耦合
　2.5　周期永磁聚焦系統(tǒng)的靜磁場分布和電子注輪廓
　　2.5.1　周期永磁聚焦系統(tǒng)中的磁場分布和電子軌跡極為復(fù)雜
　　2.5.2　三個實際情況需要說明
　　2.5.3　陽極孔漏磁和磁浸沒
　2.6　解讀有關(guān)相位的兩幅實驗示圖
　2.7　電磁場理論中良導(dǎo)體假設(shè)的困惑
　　2.7.1　過去的理論假設(shè)
　　2.7.2　一些數(shù)據(jù)
　　2.7.3　大功率領(lǐng)域應(yīng)該摒棄“良導(dǎo)體”假設(shè)
　2.8　金屬導(dǎo)體在微波電磁場中的趨膚深度問題
　2.9　討論互作用時“電子只存在軸向運動”只是一種近似
　2.10　微波電磁場并不總是惡化周期永磁聚焦行波管的電子注動態(tài)流通率
　2.11　關(guān)于慢波線的“切斷”
　2.12　陰極的實際電子發(fā)射能力
　2.13　柵極的實際問題
　2.14　一個看似復(fù)雜的有關(guān)能量的問題
　2.15　行波管中的熱界面問題
第3章　螺旋慢波線色散和阻抗理論工作簡介
第4章　行波管互作用理論及其缺陷
第5章　強流電子光學(xué)理論缺陷
第6章　時域有限差分法簡介
結(jié)語
致謝
參考文獻(xiàn)

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