Амплитудно-частотные характеристики коаксиального плазменного усилителя

Abstract

Теоретически исследовано возбуждение СВЧ-колебаний электронным пучком в коаксиальной линии передачи с гребенками на внутренних и внешних проводниках. Пролётный канал структуры, где распространяется кольцевой электронный пучок , полностью заполнен плазмой. Исследованы собственные волны плазмозаполненной коаксиальной линии и их зависимость от плотности плазмы. Показано, что плазма приводит к существенному увеличению усиления и в то же самое время приводит к уширению возбуждаемого спектра колебаний. Проведен нелинейный анализ усиления колебаний. Определены максимальная амплитуда продольного электрического поля, эффективность взаимодействия, оптимальные длины структур для различных плотностей плазмы. Сравнение указанных характеристик с аналогичными для вакуумной структуры показывает преимущество плазмозаполненной гибридной структуры перед вакуумной.