Теоретическое исследование новых схем миниатюрных усилителей и генераторов клистронного типа субтерагерцового диапазона

Предложена модель двухкаскадного генератора, состоящего из двух пролетных многорезонаторных клистронов. Развита в кинематическом приближении и с учетом пространственного заряда линейная теория клистронного генератора, состоящего из двух связанных клистронов на встречных электронных пучках с произвольным числом резонаторов. Разработанная теория позволяет определять условия самовозбуждения генераторов (рассчитать стартовые токи и частоты генерации). С помощью программы HFSS рассчитаны электродинамические характеристики резонаторов на частоту 95 ГГц. Разработан высокоскоростной комплекс программ численного моделирования нестационарных процессов в клистронных усилителях и генераторах с произвольным числом резонаторов на основе метода «частиц в ячейке» в случае однозазорных и многозазорных резонаторов. Рассчитаны собственные частоты и зоны генерации на плоскости параметров ток пучка - ускоряющее напряжение для генераторов W-диапазона на основе двух- и трехрезонаторных клистронов. Определены оптимальные значения параметров генератора. Изучены особенности усиления многочастотных сигналов в усилителях клистронного типа с однозазорными и многозазорными резонаторами. Проведены исследования синхронизации двух связанных клистронных генераторов с внешней цепью обратной связи.