Усиление и генерация сигналов различной сложности в верхней части сверхвысокочастотного диапазона с использованием взаимодействующих турбулентных электронных потоков, включая их взаимодействие с электромагнитными полями различной конфигурации

Разработаны основы теории и получены результаты исследований нелинейных явлений во взаимодействующих попутных и встречных потоках свободных электронов, включая их взаимодействие с электромагнитными полями различной конфигурации. Получены результаты исследования принципов формирования сгустков пространственного заряда в турбулентных электронных пучках с целью генерации высших гармоник мощности. Разработан оригинальный подход, позволяющий формировать до 15 высших гармоник в спектре мощности низковольтной виркаторной системы. Приведены результаты исследования формирования сгустков пространственного заряда в турбулентных электронных потоках при воздействии внешних сигналов большой амплитуды, изучено их влияние на высшие гармоники выходного сигнала. Выявлены особенности физических процессов усиления при больших внешних сигналах. Разработаны некоторые модели отсутствующей в настоящее время теории турбулентности в электронных потоках. Поставлены и проведены подтверждающие натурные эксперименты с такими электронными потоками. Сформулирована и изучена дискретная среда-модель, в которой нелинейные процессы имеют место в структуре из электронных сгустков, связанных между собой различными видами связи. Результаты теоретических исследований качественно соответствуют результатам поставленных натурных экспериментов. Разработан и впервые опробован на системах вакуумной СВЧ-электроники оригинальный метод различения хаотических, хаотических зашумленных и шумовых сигналов. Разработанный метод основан на использовании аппарата перестановочной энтропии, который хорошо зарекомендовал себя при анализе сигналов живых систем, экономических временных рядов. Проведена существенная модернизация разработанного метода, акцент которой сделан на анализе амплитудных особенностей локальных экстремумов в исследуемом сигнале.