Распределение электрического поля вдоль оси лампы (часть 2)


Рассмотрим, как электронные группы сохраняют свое положение в области тормозящей волны даже в то время, когда отдельные электроны медленно обтекают волну (при условии, что средняя скорость электронного луча слегка превышает скорость волны). Под действием высокочастотного электрического поля волны мгновенная скорость электрона все время меняется относительно некоторого среднего значения ее. Электрон перемещается несколько быстрее в областях ускоряющей волны и замедляется там, где поле тормозящее. Следовательно, будет происходить автоматическое группирование электронов в областях тормозящего поля и рассеивание электронов в областях ускоряющего поля. Некоторый электрон, медленно передвигающийся вдоль волны, находится сначала в группе, затем в пространстве впереди группы (которое он, получая ускорение, быстро пролегает), затем вступает в предшествующую группу и т. д. Таким образом, группы сохраняют свое положение в волне и движутся с той же скоростью, что и волна, тогда как отдельные электроны имеют среднюю скорость, слегка превышающую скорость волны, и медленно передвигаются, опережая волну.
Тот факт, что электроны в областях с тормозящим полем остаются дольше, чем в областях с ускоряющим полем, означает, что в конечном счете, в любой заданный момент времени больше электронов тормозится, чем ускоряется. Отсюда следует, как уже говорилось ранее, что происходит передача энергии от электронного потока электромагнитной волне. Это дает усиление волны.
Так как спираль является широкополосным устройством и в системе отсутствуют настроенные контуры, усилитель на лампе бегущей волны может работать в очень широком диапазоне частот. На рис. 423 показан разрез лампы бегущей волны промышленного образца. Окружающий трубку длинный соленоид, показанный на рисунке, используется для создания продольного постоянного магнитного поля, фокусирующего электронный луч и предотвращающего рассеяние электронов в радиальном направлении.
Распределение электрического поля вдоль оси лампы (часть 2)

Промышленные образцы ламп бегущей волны рассчитываются на работу в диапазоне от 1000 до 12 000 Мгц. Типовая лампа обеспечивает усиление порядка 30-40 дб в диапазоне с перекрытием 2:1. Выходная мощность составляет от 1 мвт до нескольких киловатт в импульсе.