Лампа бегущей волны

(ЛБВ)

лампа с бегущей волной, электровакуумный прибор (См. Электровакуумные приборы), в котором для усиления электромагнитных колебаний СВЧ используется длительное взаимодействие бегущей электромагнитной волны и электронного потока, движущихся в одном направлении. Основное назначение Л. б. в. — усиление колебаний СВЧ (300 Мгц —300 Ггц) в приёмных и передающих устройствах. Л. б. в. используются также для преобразования и умножения частоты и др. целей. Электровакуумный прибор, работа которого основана на взаимодействии электронного потока и бегущей волны, впервые предложил и запатентовал американский инженер А. Гаев (A. Hoeff) в 1936. Первую Л. б. в. создал американский учёный Р. Компфнер (R. Kompfner) в 1943. Первые теоретические работы по Л. б. в. опубликовал американский физик Дж. Пирс (J. Pierce) в 1947.

Основными частями Л. б. в. (рис.) являются: Электронная пушка для создания и формирования электронного потока; Замедляющая система, снижающая скорость бегущей волны вдоль оси Л. б. в. до скорости, близкой к скорости электронов, для синхронного движения волны с электронным потоком (обычно используется металлическая спираль, жестко закрепленная продольными диэлектрическими опорами и отличающаяся слабой зависимостью скорости бегущей вдоль неё волны от частоты, благодаря чему достигается эффективное взаимодействие волны с электронным потоком в широкой полосе частот); фокусирующая система (периодическая система постоянных магнитов, соленоид или др.) для удержания магнитным полем электронного потока в заданных границах поперечного сечения по всей его длине; коллектор для улавливания электронов; ввод и вывод энергии электромагнитных колебаний; поглотитель энергии колебаний СВЧ на небольшом участке замедляющей системы для устранения самовозбуждения Л. б. в. из-за отражений волн от концов замедляющей системы.

Механизм взаимодействия электронного потока с электромагнитной волной можно объяснить следующим образом. Электроны, синхронно двигаясь вместе с волной, под воздействием ускоряющих (положительная полуволна) и тормозящих (отрицательная полуволна) участков её электрического поля группируются в сгустки. Последние располагаются в тех местах поля, где ускоряющая электроны полуволна переходит в тормозящую. В случае равенства скоростей волны и электронов обмена энергией между ними нет, усиление отсутствует. Если скорость электронов немного превышает скорость волны, сгустки электронов, обгоняя волну, входят в тормозящие участки поля и под их действием тормозятся. Кинетическая энергия, потерянная электронами при торможении, переходит в энергию бегущей волны.

Л. б. в. широкополосны: полоса пропускания частот у многих типов Л. б. в. превышает октаву (См. Октава). В зависимости от назначения Л. б. в. выпускаются на выходные мощности от долей мвт (входные маломощные и малошумящие Л. б. в. в усилителях СВЧ) до десятков квт (выходные мощные Л. б. в. в передающих устройствах СВЧ) в непрерывном режиме и до нескольких Мвт в импульсном режиме работы. Л. б. в. дают большое усиление — обычно от 30 до 60 дб. Кпд Л. б. в. средней и большой мощности невысок — около 30%. Для входных каскадов усиления в широкой полосе частот выпускаются Л. б. в. с выходной мощностью от 10^-4 до 10 вти низким коэффициентом шума (от 3 до 20 дб).Наряду с рассмотренными Л. б. в. применяются Л. б. в. типа М. О механизме работы последних см. в ст. Магнетронного типа приборы.

Лит.: Пирс Дж. P., Лампа с бегущей волной, пер. с англ., М., 1952; Коваленко В. Ф., Введение в электронику сверхвысоких частот, 2 изд., М., 1955; Сретенский В. Н., Основы применения электронных приборов сверхвысоких частот, М., 1963; Жуков Б. С., Перегонов С. А., Лампы бегущей волны, М., 1967.

Е. Н. Смирнов.

Схематическое изображение лампы бегущей волны: 1 — электронная пушка; 2 — замедляющая система; 3 — фокусирующая система соленоидного типа; 4 — коллектор; 5 — вывод энергии; 6 — поглотитель энергии колебаний СВЧ; 7 — ввод энергии.

ЛАМПА БЕГУЩЕЙ волны - электровакуумный сверхвысокочастотный прибор, действие которого основано на взаимодействии электромагнитной волны и электронного потока, движущихся в одном направлении. Лампа бегущей волны используется в основном для усиления колебаний СВЧ.

travelling-wave tube

traveling-wave tube

ЛАМПА БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ

вакуумный электронный прибор для усиления и генерации электромагн. колебаний СВЧ. В вакууме вдоль замедляющей системы распространяется эл.-магн. волна с фазовой скоростью, меньшей скорости света с. Вдоль замедляющей системы со скоростью, немного превышающей фазовую скорость эл.-магн. волны, движется поток эл-нов, эмиттируемых катодом. Двигаясь вдоль замедляющей системы, эл-ны группируются в сгустки, тормозятся и усиливают эл.-магн. волну, отдавая ей кинетич. энергию, полученную от источника пост. напряжения. Л. б. в. типа «О» (с электростатич. фокусировкой или магн. фокусировкой полем Н, направленным вдоль электронного пучка) характеризуется широкой поло-сои усиливаемых частот (до неск. октав), сравнительно низкими шумами и большим коэфф. усиления (до неск. десятков дБ).

ла́мпа бегу́щей волны́

электровакуумный СВЧ-прибор, действие которого основано на взаимодействии электромагнитной волны и электронного потока, движущихся в одном направлении. Лампа бегущей волны используется в основном для усиления СВЧ-колебаний.

* * *

ЛА́МПА БЕГУ́ЩЕЙ ВОЛНЫ́, электровакуумный сверхвысокочастотный прибор, действие которого основано на взаимодействии электромагнитной волны и электронного потока, движущихся в одном направлении. Лампа бегущей волны используется в основном для усиления колебаний СВЧ.

(ЛБВ) - электровакуумный СВЧ прибор, работа к-рого осн. на длительном взаимодействии электронного потока и замедленной электромагн. волны, распространяющейся в направлении, совпадающем с направлением движения электронов. Наиболее распространены ЛБВ со спиральной или резонаторной замедляющей системой, относящиеся к О-типа приборам. ЛБВ предназначены в осн. для широкополосного усиления электромагн. колебаний на частотах от 300 МГц до 300 ГГц. Коэфф. усиления до 50 дБ и более, кпд обычно составляет 15 - 20%. ЛБВ широко применяются в передающих и приёмных устройствах радио-локац. станций, радиорелейных линий связи и др. См. рис.

Схема лампы бегущей волны: 1 - электродная пушка; 2 - спиральная замедляющая система; 3 - магнитная фокусирующая система; 4 - электронный луч; 5 - коллектор

traveling-wave tube

* * *

travelling wave valve

tubo ad onda progressiva

электровакуумный СВЧ прибор, действие к-рого основано на взаимодействии замедленной эл.-магн. волны и электронного потока, движущихся в одном направлении. Л. б. в. используется в осн. для усиления СВЧ колебаний.