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 вт и 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..