Асимптотические разложения в нелинейной теории лучевых приборов М-типа

Abstract

Предлагается методика построения приближенных аналитических решений нелинейной задачи в теории приборов лампы бегущей и обратной волны типа М (ЛБВМ) с использованием асимптотических оценок интегральных членов уравнений для амплитуды ВЧ-поля и метода «встречных» разложений. Метод развит применительно к приборам типа ЛБВМ с учетом омических потерь ВЧ-мощности и изменения кинетической энергии электронов в процессе взаимодействия. Точность методики составляет 5–10 % на различных участках дистанционной кривой распределения амплитуды ВЧ-сигнала. Существенный интерес представляет аналитическое исследование с помощью предложенной методики умножительных свойств лучевых приборов М-типа. Подтверждена возможность создания односекционного умножителя на ЛБВМ с высокой эффективностью преобразования ВЧ-энергии.

Пропонується методика побудови наближених аналітичних розв’язків нелінійної задачі в теорії ламп біжучої або зворотної хвилі типу М (ЛБХМ) з використанням асимптотиних оцінок інтегральних членів рівнянь для амплітуди ВЧ-поля та метод «зустрічних» розкладань. Метод розвинуто стосовно до приладів типу ЛБХМ з урахуванням омічних втрат ВЧ-потужності та зміни кінетичної енергії електронів у процесі взаємодії. Точність методики складає 5–10 % на різних ділянках дистанційної кривої розподілу амплітуди ВЧ-сигналу. Суттєвий інтерес становить аналітичне дослідження за допомогою запропонованої методики помножувальних властивостей променевих приладів М-типу. Підтверджено можливість створення односекційного помножувача на ЛБХМ з високою ефективністю перетворення ВЧ-енергії.

A method of constructing approximate analytical solutions to a nonlinear problem in the theory of TWT-M, BWT-M using asymptotic estimates of integral members in equations for the HF-field amplitude and the method of counter-expansion is proposed. This method is developed as applicable to the TWT-M-type devices with regard for HF-energy ohmic losses and the variation in the election kinetic energy in the interaction process. An accuracy of the method is 5–10 % on different portions of the signal distribution distant curve. Of special interest is the analytical investigation into multiplicative properties of M-type beam devices. A possibility of creating a high performance single-section multiplier based upon the TWT-M is confirmed.