Генерация Периодической Последовательности Мощных Ультракоротких Импульсов В Цепочке Связанных Ламп Бегущей Волны, Работающих В Режимах Усиления И Нелинейного Компфнеровского Подавления

Abstract

Исследована динамика электронного СВЧ-генератора, в цикл обратной связи которого включены две лампы бегущей волны, одна из которых работает в режиме усиления, а другая --- в режиме нелинейного компфнеровского поглощения. Показано, что излучение, генерируемое в такой системе, может представлять собой периодическую последовательность ультракоротких импульсов. Рассматриваемый механизм импульсной генерации аналогичен широко используемому в лазерной физике методу пассивной синхронизации мод. DOI: 10.21883/PJTF.2017.18.45033.16444b

Нелинейное Подавление Сигналов В Лампе Бегущей Волны

“…Интерес к нелинейному режиму работы ЛБВ, работающей в условиях срыва Компфнера, возобновился в последние годы, когда группой российских ученых было предложено использовать ЛБВ подавитель в качестве насыщающегося поглотителя, у которого, по аналогии с оптическими системами, величина подавления сигнала зависит от уровня его мощности (интенсивности) [11][12][13][14]. Было установлено, что для монохроматического СВЧ сигнала большого уровня мощности подавление является минимальным.…”

“…Оно возрастает с уменьшением уровня P in и насыщается, достигая максимального значения для СВЧ сигнала малого уровня мощности. В теоретических работах [11][12][13] на основе разработанных численных нелинейных моделей была продемонстрирована возможность использования компфнеровских поглотителей в цепи обратной связи кольцевого автогенератора для формирования мощных ультракоротких импульсов. Экспериментальная реализация пассивной синхронизации мод с помощью ЛБВподавителя, работающего в режиме срыве Компфнера, была осуществлена в работе [14].…”

“…сти достигает максимального значения. В этом случае ЛБВ-подавитель работает как насыщающийся поглотитель [11,14].…”

Генерация Периодической Последовательности Мощных Ультракоротких Импульсов В Цепочке Связанных Релятивистских Ламп Обратной И Бегущей Волн, Работающих В Режимах Усиления И Нелинейного Компфнеровского Подавления

“…Как показано в [4][5][6][7] указанный метод генерации УКИ может быть перенесен в СВЧ электронику. При этом генератор УКИ должен состоять из активного элемента (электронного усилителя) и нелинейного насыщающегося поглотителя, включенного в цепь обратной связи.…”

Генерация Периодической Последовательности Ультракоротких Электромагнитных Импульсов В Схеме С Двумя Параллельными Излучающим И Поглощающим Электронными Пучками

“…Представляется перспективным перенос указанного метода в электронику СВЧ, где в зависимости от частотного диапазона в качестве активного элемента могут использоваться различные типы электронных усилителей. Очевидно, что микроволновое излучение в виде периодической последовательности ультракоротких импульсов актуально для большого числа физических и технических приложений, включая диагностику плазмы и твердого тела, связь и радиолокацию высокого разрешения и т. п. В работах [2,3] проведен анализ динамики УКИгенераторов на основе двухсекционной схемы, в которой усилительная секция и секция нелинейного поглощения запитывались двумя независимыми электронными пучками. На базе такой концепции в настоящий момент ведется подготовка к экспериментальному исследованию УКИ-генератора 8-миллиметрового диапазона, где в качестве усилителя используется винтовая гиротронная лампа бегущей волны, а в качестве нелинейного абсорбирующего элемента -циклотронно-резонансный поглотитель, основанный на взаимодействии излучения с первоначально прямолинейным электронным пучком [3].…”