Исследование возможности создания новых типов наноструктурных вакуумных микроволновых интегральных схем с матричными автоэлектронными катодами и миниатюрными резонансными системами, выполненными на основе печатных плат

Объект исследования - высокоэффективные СВЧ-генераторы клистронного типа. Цель исследования - изучить возможность повышения уровня выходной мощности "наноклистрона" за счет использования схемы генератора с тормозящим полем и применения двухзазорного полоскового резонатора с кратными частотами. В результате работы проведено сравнение результатов экспериментальных исследований отражательного клистрона и генератора с тормозящим полем на двухзазорном резонаторе. Показано, что в схеме с ГТП электронный КПД может достигать 30%. Исследована двухлучевая конструкция миниатюрного монотронного автогенератора с трехзазорным резонатором, выполненным по технологии интегральных схем с резонансными полосковыми элементами. Проведено исследование многочастотного режима работы трехзазорного резонатора с полосковыми резонансными элементами на печатных платах с кратностью K = 2 синфазного и π/2 вида и с кратностью K = 3 для синфазного и противофазного видов колебаний. Предложен новый тип электровакуумного микроволнового автогенератора клистронного типа миллиметровых и субмиллиметровых длин волн. Проведено исследование параметров и характеристик двухчастотных ступенчато-неоднородных резонаторов, работающих на двух, кратных трем, частотах (30 и 90 ГГц), с различным числом труб дрейфа (одна, две и три трубы). Разрабатываемые приборы могут найти применение в качестве мощных источников микроволнового излучения (радиолокация, связь, ускорительная техника), в плазмохимии, для микроволновых установок диэлектрического нагрева, умножителях частоты. Перспективно применение таких устройств в миниатюрных гибридных приборах, построенных на основе вакуумных интегральных схем.