Рассмотрена многомерная модель гибридного электронного прибора О-типа с использованием принципа пространственно-временной аналогии между участками пространства взаимодействия с резонансным и нерезонансным режимами энергообмена. Нелинейная самосогласованная теория применяется для исследования закономерностей физических процессов. Представлены результаты предварительных расчетов выходных характеристик для двух схем электронно-волновой системы, которые отличаются последовательностью расположения резонансных и нерезонансных участков пространства взаимодействия.

Освещены основы теории и проведен радиофизический практикум по технике и электронике СВЧ традиционных электровакуумных резонансных и нерезонансных приборов с длительным и кратковременным взаимодействием. Изложены основы теории электровакуумных приборов. Приведена теория отдельных приборов. Охарактеризованы клистрон, лампы бегущей и обратной волны, генератор дифракционного излучения, магнетрон. Проанализирована периодическая структура типа гребенки и волновода, представлена ее теория.

Представлены результаты моделирования многомерного электронно-волнового взаимодействия, позволяющие определять основные закономерности умножения частоты в гибридной многокаскадной системе О-типа.

Развита нелинейная теория дифракционного излучения с учетом двухрежимного взаимодействия - самосогласованного режима ЛОВ и ГДИ на гармониках частоты ЛОВ. На основании численного решения самосогласованной системы уравнений показано существование режима генерации ЛОВ на основной частоте и усиления дифракционного излучения параметрического типа на гармониках ЛОВ колебаний. Установлены области значений параметров задачи, соответствующие двухрежимному взаимодействию.

Проведено теоретическое исследование умножения частоты в гибридном электронном приборе О-типа с многопучковой электронно-оптической системой. Для анализа используется многомерная нелинейная теория двухкаскадных приборов с длительным взаимодействием. Установлены физические причины повышения эффективности взаимодействия при формировании заданного распределения начальных скоростей парциальных потоков многослойного электронного пучка.

Исследованы нестационарные процессы в резонансной электронно-волновой системе с предварительной модуляцией электронного потока. Теоретический анализ проведен на основе нелинейной многомерной теории гибридных приборов О-типа. Установлены основные закономерности воздействия мощности внешнего сигнала на ширину полосы синхронизации. Рассмотрены режимы синхронизации колебаний, биений и прерывистой генерации для различных значений параметров колебательной системы и внешнего сигнала.

Решена задача дифракции плоской Hx-поляризованной волны на решетке составленной из магнитодиэлектрических брусьев прямоугольного поперечного сечения для произвольных соотношений между длиной волны и геометрическими размерами решетки. Исследованы зависимости коэффициентов отражения и прохождения пространственных гармоник поля от волнового параметра и угла падения для различных значений материальных параметров сред. Рассмотрены случаи одно- и многоволнового распространения гармоник поля как для обычных правосторонних сред, так и для левосторонних сред и их комбинаций. В случае многоволнового режима рассмотрено распространение двух пространственных гармоник. Определены размеры решетки и электродинамические параметры задачи, которые соответствуют полному отражению и полному прохождению падающей волны.

Проведено теоретическое исследование закономерностей воздействия неоднородного фокусирующего поля на характеристики двухрежимного генератора с двумя выходными сигналами на кратных частотах. Анализ проводится на основе нелинейной многомерной теории резонансных приборов О-типа с длительным взаимодействием с учетом оседания электронов на поверхность замедляющей системы. Установлены значения параметров локальной неоднородности фокусирующего поля, для которых реализуется повышение эффективности взаимодействия на высших гармониках частоты модуляции электронного потока полем поверхностной волны.

Проведен анализ собственных и вынужденных колебаний ферритового резонатора в прямоугольном волноводе с поперечным магнитным полем на основе полученного строгого аналитического решения граничной электродинамической задачи. Установлено существование нескольких режимов колебаний ферритового резонатора: режим на запертых объемных модах и режим на запертых поверхностных модах с вещественными корнями дисперсионного уравнения и режим на вытекающих модах с комплекными корнями дисперсионного уравнения. Для винужденных колебаний найдены аналитические выражения для коэффициентов отражения и прохождения волноводной волны. Показано, что, изменяя величину эффективной магнитной проницаемости феррита за счет магнитного поля, можно обеспечить полное прохождение или отражение волноводной волны в широком частотном диапазоне.

Получено в аналитическом виде дисперсионное уравнение для магнитофотонного одномерного кристалла с гиротропным ферритовым слоем. Проведен анализ численных результатов расчета дисперсионных характеристик кристалла для различных параметров эффективной магнитной проницаемости ферритового слоя. Показано существование объемных быстрых и медленных волн в такой структуре. Установлено наличие полос пропускания и запирания на дисперсионной диаграмме в области поверхностных плазменных волн.

Предмет и цель работы - для дальнейшего освоения терагерцевого диапазона частот требуется развитие и совершенствование источников излучения, способных работать в этом диапазоне. Одними из немногочисленных источников терагерцевого излучения являются субмиллиметровые лазеры. В качестве выходных зеркал таких лазеров широко используются металлические периодические структуры. Преимуществом периодической структуры является то, что путем подбора ее параметров можно обеспечить оптимальный коэффициент пропускания выходного зеркала и требуемую поляризацию лазерного излучения. Для снижения дифракционных потерь и уменьшения расходимости выходного лазерного пучка часто требуется применять вогнутые зеркала в лазерном резонаторе. Однако такие зеркала значительно дороже и сложнее в изготовлении, чем плоские. Особенно сложно выполнить периодическую структуру с неплоской подложкой. Цель работы - исследование плоских градиентных металлических решеток, обладающих свойствами сферических зеркал и линз одновременно. Для решения проблемы фокусировки предложены плоские градиентные металлические решетки в виде концентрических колец с изменяющимися параметрами в радиальном направлении. Представлена методика моделирования фазовых характеристик таких кольцевых градиентных решеток. Проведено моделирование свойств кольцевой решетки, у которой расстояние между кольцами уменьшается в направлении от центра к краям. В результате численного моделирования получена картина изменения фазового фронта волны, которая возникает при взаимодействии электромагнитного поля с градиентной решеткой. Рассмотренная решетка имеет свойства вогнутого зеркала и фокусирующей линзы одновременно. Такое сочетание свойств градиентных решеток, в случае использования их в качестве выходных зеркал резонатора, позволяет улучшить энергетические и пространственно-угловые характеристики выходного излучения терагерцевых лазеров. Заключение: использование кольцевых градиентных решеток в качестве выходных зеркал терагерцевых лазеров дает возможность снизить дифракционные потери и уменьшить расходимость лазерного пучка, что позволяет повысить эффективность терагерцевых лазеров.

Індекс рубрикатора НБУВ: з848-041.7

Рубрики:

Радіопередавальні пристрої (радіопередавачі)

Шифр НБУВ: ДС44612 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: з848-041.7

Рубрики:

Радіопередавальні пристрої (радіопередавачі)

Шифр НБУВ: ДС44612 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З848-041.7

Рубрики:

Радіопередавальні пристрої (радіопередавачі)

Шифр НБУВ: ДС44612 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З848-041.7

Рубрики:

Радіопередавальні пристрої (радіопередавачі)

Шифр НБУВ: ДС44612 Пошук видання у каталогах НБУВ