Рассмотрена возможность повышения выходной мощности и к.п.д. двухчастотного усилителя бегущей волны за счет увеличения эффективности взаимодействия двухчастотного сигнала с электронным потоком. Проанализированы различные режимы работы двухчастотного усилителя на ЛБВ, рассмотрены особенности применения низкочастотной адаптивной рекуперации электронного потока.

Розглянуто можливість підвищення вихідної потужності і к.к.д. двочастотного підсилювача біжучої хвилі за рахунок підвищення ефективності взаємодії двочастотного сигналу з електронним потоком. Проаналізовано різні режими роботи двочастотного підсилювача на ЛБХ, розглянуто особливості застосування низькочастотної адаптивної рекуперації електронного потоку.

It is considered the possibility of increasing output power and efficiency of twofrequency TWT amplifier due to improving electronЦbifrequency signal interaction. The analysis of different operating modes of bi-frequency TWT amplifier and the application features of low frequency adaptive recuperation are considered.

На основе метода усреднения построена приближенная нелинейная теория автофазного лазера на свободных электронах, позволяющая значительно упростить расчет прибора на этапе предварительного проектирования. Проведена оценка точности этой теории путем сопоставления расчетов КПД по этой теории со строгими расчетами.

В работе, посвященной автофазным лампам бегущей волны с азимутально-несимметричной волной (АЛБВ-Н) с большим фокусирующим магнитным полем и с переменной фазовой скоростью, предложена АЛБВ на базе группирователя со 100 % захватом электронов в сгустки, в которой получен электронный кпд более 96 %. Основным недостатком такой АЛБВ-Н является низкий погонный коэффициент усиления из-за большой длины автофазного участка прибора. При помощи решения вариационной задачи на базе приближенной аналитической нелинейной теории АЛБВ проведена оптимизация погонного усиления лампы профилированием параметра несинхронности b(x). Определен закон изменения b(x), позволяющий сократить длину автофазного участка. Проведенные расчеты показали, что увеличение погонного усиления достигнуто с сохранением высоких значений электронного кпд.

Идея некогерентного преобразования частот на основе явления захвата электронных сгустков полем двух электромагнитных волн разной азимутальной симметрии в продольных статистических полях состоит в том, что одна из двух разночастотных волн (с большей частотой) захватывает электронные сгустки, определяя тем самым периодичность их следования, а вторая низкочастотная волна играет роль источника накачки энергии, причем однонаправленное преобразование энергии одной из волн в энергию другой волны достигается путем профилирования статических полей вдоль длины преобразователя. Исследована возможность такого преобразования частот и предложен способ практической реализации усиления СВЧ энергии. Особенность конструкции и принципа действия усилителя заключается в том, что в данном случае электронный поток находится в продольном соленоидальном магнитном поле, экранированный от электронной пушки и выполняется по крайней мере один скачок магнитной индукции и фазовой скорости. Данный прибор можно использовать при разработке мощных преобразовательно-усилительных устройств с некогерентными частотами и высоким КПД.

Рассмотрен процесс усиления электромагнитной волны в автофазном лазере на свободных электронах (АЛСЭ) полем вигглера правой поляризации со встречным фокусирующим полем. Построенная теория автофазного ЛСЭ позволяет учесть адиабатическое профилирование не только поля вигглера, но и встречного ведущего поля и фазовой скорости комбинационной волны. Учет подобного профилирования позволяет получить электронный к.п.д. АЛСЭ до 58 % в широкой области изменения параметра управления.

Розглянуто процес підсилення електромагнітної хвилі в автофазному лазері на вільних електронах (АЛВЕ) полем вігглера правої поляризації з зустрічним фокусуючим полем. Побудована теорія автофазного ЛВЕ дозволяє врахувати адіабатичне профілювання не тільки поля вігглера, але і зустрічного провідного поля та фазової швидкості комбінаційної хвилі. Облік подібного профілювання дозволяє отримати електронний к.к.д. АЛВЕ до 58 % у широкій області зміни параметра управління.

The process of amplification of electromagnetic waves in autophase free electron laser (AFEL) with a right-hand polarization wiggler field with opposite focusing field is considered. The constructed theory of autophase FEL allows taking into account the adiabatic profile not only of the wiggler field, but also the opposite focusing field and the phase velocity of the combined wave. The account of such profiling can receive AFEL electron efficiency up to 58 % in a wide range of the control parameters.

На базе аналитической нелинейной теории автофазной многолучевой лампы бегущей волны (ЛБВ) проведен учет влияния объемного заряда на устойчивость захвата электронных сгустков во всех лучах прибора. Полученные адиабатические и неадиабатические условия устойчивости пакетов осцилляторов позволили показать, что учет объемного заряда приводит к появлению нижней границы амплитуды бегущей волны в замедляющей системе, выше которой существует захват пакетов осцилляторов во всех лучах многолучевой автофазной лампы бегущей волны.

На базі аналітичної нелінійної теорії автофазної багатопроменевої ЛБХ проведено облік впливу об'ємного заряду на стійкість захоплення електронних згустків у всіх променях приладу. Одержані адіабатичні та неадіабатичні умови стійкості пакетів осциляторів дозволили показати, що облік об'ємного заряду призводить до появи нижньої межі амплітуди біжучої хвилі у сповільнювальній системі, вище якої існує захоплення пакетів осциляторів у всіх променях багатопроменевої автофазной лампи біжучої хвилі.

On the basis of the analytical non-linear theory of the autophase multibeam TWT the calculation is carried out for the influence of volume charge on stability of electronic bunches capture in all rays of the instrument. The received adiabatic and nonadiabatic stability conditions of oscillators packets have allowed to show that the registration of a volume charge leads to appearance of the lower bound of traveling wave amplitude in SWS above which there is a capture of packets of oscillators in all rays of multibeam autophase TWT.