Гирорезонансные приборы и СВЧ компрессоры на основе волноводов с винтовой гофрировкой поверхности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, доктор физико-математических наук Самсонов, Сергей Викторович

• Самсонов, Сергей Викторович
• доктор физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Самсонов, Сергей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Свойства волноводов с винтовой гофрировкой поверхности.

1.1. Особенности волноводов, предназначенных для гироприборов и СВЧ компрессоров.

1.2. Анализ свойств рабочих волн методом возмущений.

1.3. Численный анализ свойств рабочих волн на основе конечно-разностных методов решения уравнений Максвелла.

1.3.1. Общие особенности расчетов.

1.3.2. Спектральный анализ продольного распределения поля.

1.3.3. Анализ расчетов набега фазы волны.

1.3.4. Расчет одного периода волновода и анализ нормальных волн.

1.4. Методы измерения характеристик винтовых волноводов.

1.5. Выводы по главе 1.

ГЛАВА II. Гиро-ЛБВ и гнро-ЛОВ с винтовыми волноводами.:

2.1. Проблемы реализации гиро-ЛБВ и гиро-ЛОВ.

2.2. Состояние исследований гиро-ЛБВ и гиро-ЛОВ.

2.3. Особенности гиро-ЛБВ и гиро-ЛОВ с винтовыми волноводами.

2.4. Расчет электронно-волнового взаимодействия

2.4.1. Уравнения упрощенной теоретической модели.

2.4.2. Линеаризация уравнений.

2.4.3. Дисперсионное уравнение.

2.4.4. Устойчивость к гиротронному самовозбуждению.

2.4.5. Дополнительное упрощение модели для нелинейного анализа.

2.4.6. Примеры расчета гиро-ЛБВ.

2.4. 7. Расчеты гиро-ЛОВ и 3-мерное моделирование.

2.5. Ограничения на выходную мощность и параметры электронного пучка.

2.6. Электронно-оптические системы.

2.7. Экспериментальное исследование гиро-ЛБВ с винтовыми волноводами.

2.7.1. 8-мм гиро-ЛБВ со взрывоэмиссионным инжектором электронов.

2.7.2. 3-см гиро-ЛБВ со взрывоэмиссионным инжектором электронов.

2.7.3. Слаборелятивистская гиро-ЛБВ с термоэмиссионным инжектором электронов.

2.8. Экспериментальное исследование гиро-JlOB с винтовыми волноводами.

2.8.1. 8-мм гиро-ЛОВ со взрывоэмиссионным инжектором электронов.

2.8.2. 3-см гиро-ЛОВ с термоэмиссионным инжектором электронов.

2.8.3. Слаборелятивистская импульсная гиро-ЛОВ с термоэмиссионным инжектором электронов.

2.8.4. Непрерывная гиро-ЛОВ для технологических пршожений.

2.9. Выводы по главе II.

ГЛАВА III. Компрессоры частотно-модулированных СВЧ импульсов на основе волноводов с винтовой гофрировкой поверхности.

3.1. Оптимальные параметры для компрессии импульсов в волноводах.

3.2. Преимущества волноводов с винтовой гофрировкой по сравнению с регулярными волноводами.

3.3. Исследование винтовых волноводов-компрессоров.

3.3.1. Волновод-компрессор на относительно низких модах.

3.3.2. Сверхразмерный волновод-компрессор с повышенной электропрочностью.

3.4. Релятивистская ЛОВ с быстрой перестройкой частоты излучения.

3.4.1. Теоретический анализ.

3.4.2. Экспериментальное исследование.

3.5. Компрессия импульса релятивистской ЛОВ.

3.5.1. Теоретический анализ.

3.5.2. Экспериментальная демонстрация компрессии импульса ЛОВ.

3.6. Выводы по главе III.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гирорезонансные приборы и СВЧ компрессоры на основе волноводов с винтовой гофрировкой поверхности»

Актуальность темы диссертации

В диссертационной работе представлены исследования, направленные на создание новых мощных источников когерентного электромагнитного излучения миллиметрового и сантиметрового диапазонов длин волн. В последние годы такие источники на основе вакуумных электронных приборов все шире используются как для исследовательских (физика плазмы, ускорение элементарных частиц до высоких энергий, плазмохимия, мониторинг атмосферы, биология и др.), так и для прикладных (радиолокация, связь, модификация материалов, медицина и др.) целей [1-8]. Основными направлениями развития данных приборов являются повышение импульсной и средней мощности, расширение диапазона перестройки частоты (для генераторов) и мгновенной полосы усиления (для усилителей), повышение КПД, снижение массогабаритных параметров.

В миллиметровом диапазоне длин волн наиболее высокий уровень средней мощности обеспечивается мазерами на циклотронном резонансе (МЦР), среди которых в настоящее время широко используются в приложениях только гиротроны (генераторы) [9] и гироклистроны [10, 34] (усилители), несмотря на то, что основные принципы и положения теории МЦР были впервые разработаны для гироприборов с бегущими волнами [11, 12] - ламп бегущей волны (гиро-ЛБВ) и ламп обратной волны (гиро-JIOB). Эти приборы аналогичны традиционным лампам бегущей и обратной волны, но отличаются от последних тем, что в них электроны двигаются по винтовым траекториям и взаимодействуют с быстрыми волнами в волноводах с гладкими стенками, благодаря чему в гироприборах удается получать очень высокие уровни мощности излучения на коротких волнах. По сравнению с гиротронами и гироклистронами, в которых используются высокодобротные резонаторы, перестройка частоты излучения в гиро-ЛОВ и полоса усиливаемых частот в гиро-ЛБВ могут быть на порядок шире. Поэтому для приложений, в которых требуются мощные широкополосные источники, гиро-ЛОВ и гиро-ЛБВ являются весьма привлекательными приборами, усовершенствованию которых в последние годы было посвящено довольно много исследований [15-18, 18-33]. Однако, несмотря на некоторые успешные эксперименты [22-30], широкополосных гироприборов, использующихся для приложений до сих пор не было создано. Основными проблемами реализации волноводных разновидностей МЦР являются их сильная критичность к скоростному разбросу частиц вследствие доплеровского уширения линии циклотронного резонанса и низкая устойчивость по отношению к самовозбуждению колебаний на квазикритических частотах. В диссертации представлены исследования, развивающие и реализующие предложенную Г.Г. Денисовым [35] идею об использовании волноводов с винтовой гофрировкой поверхности для гиро-ЛБВ и гиро-ЛОВ. Данная идея является, по-видимому, наиболее радикальным способом «дать новую жизнь» этим приборам и поставить их в один ряд с наиболее востребованными для приложений источниками электромагнитного излучения.

Другими, не менее динамично развивающимися в последнее время СВЧ источниками, имеющими свой круг приложений [1-8, 36, 49], являются релятивистские усилители и генераторы [4, 5, 36-59]. Если для приборов гиротронного типа характерные значения ускоряющего напряжения составляют десятки киловольт, длительности импульсов - от десятков микросекунд до непрерывного режима, а выходной мощности -от десятков киловатт до единиц мегаватт, то микроволновые источники, в которых достигаются максимальные мощности, составляющие в настоящее время 109-Ю10 Вт, работают при мегавольтных напряжениях длительностью от единиц до десятков наносекунд [36-48]. Повышение пиковой мощности традиционно является одной из центральных задач релятивистской высокочастотной электроники. Вместе с тем, в связи с растущей популярностью таких источников для ряда исследовательских и прикладных задач весьма актуальной становится проблема обеспечения доступности, удобства и других характеристик, предъявляемых к таким установкам со стороны пользователей. С этой точки зрения экстенсивный путь повышения выходной мощности излучения за счет наращивания энергетики электронного пучка становится все менее популярным, и все большее количество исследований сфокусировано на методах повышения мощности, не связанных с увеличением энергии частиц [46, 56-59]. При этом установки с напряжением 300-600 кВ в ряде случаев являются достаточно удобными для приложений [58, 59], и задача повышения пиковой мощности СВЧ источников на основе таких умеренно-релятивистских ускорителей до мультигигаваттного уровня, один из методов решения которой исследован в диссертации, представляется весьма актуальной.

Цели диссертационной работы

Основными целями диссертации являются:

1) развитие и реализация идеи об использовании волноводов с винтовой гофрировкой поверхности для существенного улучшения характеристик гиро-ЛБВ и гиро-ЛОВ и создание на этой основе приборов, перспективных для практического использования;

2) исследование нового подхода к созданию СВЧ источников мультигигаваттной мощности на основе умеренно-релятивистской ЛОВ с последующей компрессией импульса в волноводе с винтовой гофрировкой поверхности.

Научная ценность и новизна результатов

1. Разработана методика расчета, оптимизации и измерения характеристик волноводов с винтовой гофрировкой поверхности, обеспечивающих необходимые свойства рабочей волны, как для широкополосных гироприборов, так и для компрессоров мощных частотно-модулированных импульсов.

2. Нелинейная теория гиро-ЛБВ и гиро-ЛОВ обобщена на случай использования в качестве электродинамических систем спирально-гофрированных волноводов. Теоретически показана слабая критичность винтовых гиро-ЛБВ и гиро-ЛОВ к скоростному разбросу частиц и их высокая устойчивость к возбуждению паразитных типов колебаний по сравнению с аналогичными приборами на основе гладких волноводов.

3. Развиты и исследованы в экспериментах методы формирования приосевых винтовых электронных пучков, перспективные для реализации не только разрабатываемых гироприборов, но и других разновидностей МЦР, в частности, гиротронов на больших орбитах коротковолновой части миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн.

4. Впервые экспериментально подтверждены преимущества винтовых гиро-ЛБВ и гиро

ЛОВ над аналогичными приборами с гладкими волноводами. Создан первый прототип винтовой гиро-ЛБВ, перспективной для приложений. Впервые для гиро-ЛОВ теоретически и экспериментально показана возможность существенного повышения КПД за счет рекуперации оставшейся после взаимодействия энергии электронов. Создана первая винтовая гиро-ЛОВ, использующаяся в приложениях.

5. Предложен и исследован новый метод создания СВЧ источников с мультигигаваттной импульсной мощностью на основе ускорителей с умеренно-релятивистскими электронными пучками.

6. Теоретически и экспериментально продемонстрирована возможность генерации в релятивистской ЛОВ мощных СВЧ импульсов с частотной модуляцией, достаточной для последующей компрессии с увеличением пиковой мощности в 10-20 раз.

7. Теоретически и экспериментально продемонстрирована возможность компрессии частотно-модулированных импульсов гигаваттного уровня мощности в сверхразмерных волноводах с винтовой гофрировкой.

Практическое значение работы

Разработанные методики расчета и измерения характеристик винтовых волноводов могут быть использованы для анализа широкого класса периодических волноведущих систем.

На основе исследований гиро-ЛБВ с винтовыми волноводами начаты работы по созданию мощных широкополосных усилителей для систем радиовидения миллиметрового диапазона длин волн и для установок по получению многозарядных ионов.

На основе исследований винтовых гиро-ЛОВ создан частотно-перестраиваемый генератор киловаттного уровня непрерывной мощности, использующийся в составе комплекса по спеканию и модификации свойств керамики (FIR Center Fukui University, Япония).

Разработанный метод повышения мощности релятивистских усилителей и генераторов за счет пассивной компрессии в винтовом волноводе представляется перспективным для создания сверхмощных короткоимпульсных СВЧ источников, привлекательных для исследований в области физики плазмы, твердого тела, биологии, а также ряда радиотехнических приложений (радиолокации, тестирования электронного оборудования и др.).

Личный вклад автора

Идея об использовании волноводов с винтовой гофрировкой поверхности для гиро-ЛБВ была предложена Г.Г. Денисовым [35]. Им же были разработаны основные подходы к построению адекватной теоретической модели и сделаны первоначальные оценки параметров. В совместных работах [1*, 2*] получила дальнейшее развитие теоретическая модель, на основе чего автором были получены результаты нелинейного анализа электронно-волнового взаимодействия в винтовых гиро-ЛБВ и определены основные особенности конфигурации прибора. Дальнейшее развитие исследований в этом направлении, включая предложение и анализ преимуществ от использования аналогичной электродинамической системы для гиро-ЛОВ, расчеты (или контроль за расчетами) всех узлов винтовых гироприборов, составление технических заданий на конструирование, проведение (или руководство проведением) всех экспериментов, было выполнено лично автором при консультативной поддержке со стороны Г.Г. Денисова и В.Л. Братмана.

Идея об использовании волноводов с винтовой гофрировкой поверхности для компрессии частотно-модулированных импульсов была во многом стимулирована исследованиями по винтовым гироприборам и возникла при совместном участии автора и

Г.Г. Денисова. Дальнейшее развитие этой идеи, приведшее к предложению об использовании комбинации релятивистской ЛОВ и винтового волновода-компрессора для получения импульсов мультигигаваттной мощности, было выполнено преимущественно автором. Непосредственно автором или под его руководством были проведены все расчеты и эксперименты по этому направлению исследований.

Апробация работы

Основные материалы по теме диссертации опубликованы в работах [1*-56*] и докладывались на семинарах ИПФ РАН, ИРЭ РАН, ОИЯИ, в Штутгардгском университете (Германия), Стратклайдском университете (Великобритания), Фукуйском университете (Япония), на российско-германских семинарах по гиротронам и нагреву плазмы, а также на 22 международных конференциях, симпозиумах и рабочих встречах, включая 20-ю, с 22-й по 27-ю и 29-30-ю Международные конференции по инфракрасным и миллиметровым волнам (Орландо, США, 1995; Винтергрин, США, 1997; Колчестер, Великобритания, 1998; Монтерей, США, 1999; Пекин, КНР, 2000; Тулуза, Франция, 2001; Сан-Диего, США, 2002; Карлсруэ, Германия, 2004; Виллиамсбург, США, 2005), 1, 3-5 и 8-ю Международные конференции по вакуумной электронике (Монтерей, США, 2000; Монтерей, США, 2002; Сеул, Корея, 2003; Монтерей, США, 2004; Китакьюшу, Япония, 2007), 4-6 Международные рабочие встречи "Мощные микроволны в плазме" (Нижний Новгород, 1999, 2002, 2005), 12, 15 и 16-ю Международные конференции по мощным пучкам заряженных частиц (Хайфа, Израиль, 1998; Санкт-Петербург, 2004; Оксфорд, Великобритания, 2006), 3-ю Международную конференцию по микроволновой технологии (Пекин, Китай, 2002) и Международный симпозиум по сильноточной электронике (Томск, 2000).

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитированной литературы (105 пунктов) и списка публикаций автора по теме диссертации (56 пунктов). Объем диссертации составляет 197 страниц, включая 94 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Физическая электроника», Самсонов, Сергей Викторович

Основные результаты диссертации

1. Разработана методика теоретического и экспериментального анализа и синтеза электродинамических характеристик волноводов с винтовой гофрировкой, позволяющая создавать структуры с необходимыми для использования в широкополосных гироприборах и СВЧ компрессорах свойствами.

2. Нелинейная теория гиро-ЛБВ и гиро-ЛОВ обобщена на случай электродинамических систем в виде волноводов с винтовой гофрировкой поверхности. Показано, что винтовые гироприборы существенно менее критичны к скоростному разбросу частиц и соответственно обладают более высоким КПД, чем аналогичные приборы с гладкими волноводами; использование винтовых волноводов позволяет также значительно расширить мгновенную полосу усиления и диапазон плавной перестройки частоты генерации.

3. В экспериментах с винтовыми гиро-ЛБВ при использовании умеренно-релятивистских (200-300 кэВ) электронных пучков и взаимодействии на второй гармонике циклотронной частоты получены высокий электронный КПД (27-29%) и рекордная для этих приборов полоса частот (20%).

4. В экспериментах со слаборелятивистскими (до 80 кэВ) винтовыми гиро-ЛБВ 8-мм диапазона длин волн на второй циклотронной гармонике продемонстрированы электронный КПД до 27%, импульсная выходная мощность до 180 кВт при коэффициенте усиления 25-27 дБ и полосе частот около 10%.

5. В экспериментах с импульсными винтовыми гиро-ЛОВ сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн получена полоса плавной перестройки частоты при изменении магнитного поля до 15% при максимальном КПД до 10-15%.

6. В экспериментах с непрерывными гиро-ЛОВ на частоте около 24.5 ГГц получена выходная мощность до 7 кВт при полосе плавной перестройки частоты 5-7% с КПД до 15%. Продемонстрирована возможность повышения КПД до 23% и снижения вдвое напряжения основного высоковольтного источника за счет использования одноступенчатой рекуперации остаточной энергии частиц.

7. Теоретически и экспериментально показана возможность генерации в релятивистской ЛОВ мощных СВЧ импульсов с частотной модуляцией, достаточной для последующей компрессии с увеличением пиковой мощности в 10-20 раз. Продемонстрирована возможность компрессии частотно-модулированных импульсов гигаваттного уровня мощности в сверхразмерных волноводах с винтовой гофрировкой.

Положения, выносимые на защиту

1. Использование ВОЛНОВОДОВ С ВИНТОВОЙ гофрировкой поверхниит и ири^сьыл электронных пучков позволяет реализовать усилители миллиметрового диапазона длин волн на основе индуцированного циклотронного излучения, которые обеспечивают рекордную комбинацию таких основных параметров, как импульсная и средняя мощность, ширина полосы усиления и КПД.

2. Использование волноводов с винтовой гофрировкой поверхности позволяет реализовать плавно перестраиваемые по частоте и эффективные микроволновые генераторы, перспективные для приложений.

3. Метод, основанный на пассивной компрессии в винтовом волноводе частотно-модулированного излучения, генерируемого релятивистской ЛОВ, может быть использован для создания короткоимпульсных микроволновых источников мультигигаваттной мощности.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Самсонов, Сергей Викторович, 2007 год

1. Application of High-Power Microwaves. Ed. by A.V. Gaponov-Grekhov and V.L. Granatstein. Norwood, MA: Artech House, 1994.

2. П.Л. Капица. Электроника больших мощностей. М.: Изд-во АН СССР, 1962.

3. J. Benford and J. Swegle. High-Power Microwaves. Norwood, MA: Artech House, 1992.

4. Релятивистская высокочастотная электроника. Сборник статей под редакцией А.В. Гапонова-Грехова. Горький: ИПФ АН СССР, 1979.

5. А.В. Гапонов-Грехов, М.И. Петелин. Релятивистская высокочастотная электроника. // Вест. АН СССР, 1979, N.4, С.11.

6. В. А. Черепенин. Нетепловое воздействие электромагнитного излучения на естественные и искусственные среды. // В сб. «Вакуумная СВЧ электроника» под ред. М.И. Петелина. Н. Новгород: ИПФ РАН, 2002. С.45.

7. Вакуумная СВЧ электроника. Сборник обзоров под ред. М.И. Петелина. Н.Новгород: ИПФ РАН, 2002.

8. А.В. Гапонов, М.И. Петелин, В.К. Юлпатов. Индуцированное излучение возбужденных классических осцилляторов и его использование в высокочастотной электронике. // Изв. вузов. Радиофизика. 1967. Т.10. №.9-10. С.1414.

9. А.В. Гапонов, А.Л. Гольденберг, В.К. Юлпатов. Мазер на циклотронном резонансе с двумя резонаторами (МЦР-клистрон) // Тез. докл. на 5-й межвузовской конференции по электронике СВЧ. (Саратов, 1966). С.20.

10. А.В. Гапонов. Возбуждение линии передачи непрямолинейным электронным пучком. // Изв. вузов. Радиофизика. 1959. Т.2. № 3. С.443.

11. R.H. Pantell. Backward-wave oscillations in an unloaded waveguide. // Proc. IRE. 1959. V.47. P.1146.

12. R.L. Shriever, C.C. Johnson. A rotating beam waveguide oscillator. // Proc. IEEE. 1966. V.54. P.2029.

13. М.И. Петелин. К теории ультрарелятивистских мазеров на циклотронном авторезонансе.// Изв. вузов. Радиофизика. 1974. Т. 17. С.902.

14. Н.С. Гинзбург, И.Г. Зарницына, Г.С. Нусинович. К теории релятивистских МЦАР-усилителей. // Изв. вузов. Радиофизика. 1981. Т.24. № 4. С.481.

15. Т Т T-Ti r-clrfi /=»1 A \I Т Г^гол о tot гл TVi a ontrnr» /-»■frwr» -г»-« о с с»-»* п 1л1 «г+гч-гт т nirr тал т

16. A \J. XXXI OAXXXVXVXj V . Л—/. 4JXCtAAU.VOUVJ.lX. X 11V VXWL1VJ1X U VuiWli Vll XXXCXOVX — CI UlOiyjlj l)U1 Y Vj. // XXvX^Xj

17. Trans. Microwave Theory Tech. 1977. V.MTT-25. P.522.

18. G. Bekefi, A. DiRienzo, С. Leibovitch, B.G. Danly. А 35 GHz Cyclotron Autoresonance Maser (CARM) Amplifier // Appl. Phys. Lett. 1989. V.54. P. 1302.

19. M.D. Abouzahra, R.K. Avent. The 100-kW Millimeter-Wave Radar at the Kwajalein Atoll. // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 1994. V.36. N.2. P.7.

20. J.C. McHarg, M.D. Abouzahra, R.F. Lucey. 95-GHz Millimeter Wave Radar. // SPIE 2842, 1996. P.494.

21. P.E. Ferguson, G. Valier, R.S. Symons. Gyrotron TWT operating characteristics. // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 1981. V.29. P.794.

22. Q.S. Wang, D.B. McDermott, N.C. Luhmann Jr. Operation of a stable 200-kW second-harmonic gyro-TWT amplifier. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1996. V.24. P.700.

23. G.S. Park, J.J. Choi, S.Y. Park, S.M. Armstrong, A.K. Ganguly, R.H. Kyser, R.K. Parker // Phys. Rev. Lett. 1995. V.74,No.l2. P.2399.

24. J.R. Sirigiri, M.A. Shapiro, R.J. Temkin. High power 140-GHz quasioptical gyrotron traveling-wave amplifier. // Phys. Rev. Lett. 2003. V.90, 258302.

25. K.R. Chu, H.Y. Chen, C.L. Hung, Т.Н. Chang, L.R. Barnett, S.H. Chen and T.T. Yang. Theory and experiment of ultrahigh gain gyrotron traveling wave amplifier. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1999. V.27. P.391.

26. M. Garven, J.P. Calame, B.G. Danly, K.T. Nguyen, D.E. Pershing, B. Levush, F.N. Wood. A gyrotron-travelling-wave tube amplifier experiment with a ceramic loaded interaction region // IEEE Trans. Plasma Sci. 2002. V.30. P.886.

27. D.E. Pershing, K.T. Nguyen, J.P. Calame, B.G. Danly, B. Levush, F.N. Wood, M. Garven. A TE11 Ka-band Gyro-TWT amplifier with high-average power compatible distributed loss. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2004. V.32. P.947.

28. S.Y. Park, R.H. Kyser, CM. Armstrong, R.K. Parker, V.L. Granatstein. Experimental study of a Ka-band gyrotron backward-wave oscillator. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1990. V.18. P.321.

29. C.S. Kou, S.G. Chen, L.R. Barnett, H.Y. Chen, K.R. Chu. Experimental study of an injection-locked gyrotron backward-wave oscillator. // Phys. Rev. Lett. 1993. V.70. P.924.

30. M.A. Basten, W.C. Guss, K.E. Kreisher, R.J. Temkin, M. Caplan. Experimental investigation of a 140-GHz gyrotron backward-wave oscillator. // Int. J. IR and MM Waves. 1995, V.16. P.889.

31. T.A. Spencer, C.E. Davis, K.J. Hendricks, F.J. Agee, R.M. Gilgenbach. Results from gyrotron backward wave oscillator experiment utilizing a high-current high-voltage annual electron beam. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1996. V.24. P.630.

32. M.T. Walter, R.M. Gilgenbach, J.W. Luginsland, J.M. Hochman, J.I. Rintamaki, R.L. Jaynes, Y.Y. Lau, T.A. Spencer. Effects of tapering on gyrotron backward wave oscillators. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1996. V.24. P.636.

33. M. Ngo, B.G. Danly, R. Myers, D.E. Pershing, V. Gregers-Hansen, G. Lind. High-power millimeter-wave transmitter for the NRL WARLOC radar. // Proc. IEEE Int. Vacuum Electronics Conf. (Monterey, USA, 2002). P.363.

34. G.G. Denisov, S.J. Cooke. New microwave system for gyro-TWT. // Digest 21st Int. Conf. Infrared and Millimeter Waves (Berlin, Germany, 1996, ed. by M. von Ortenberg and H.-U. Mueller). P.AT2.

35. В.И. Канавец. Тенденции развития релятивистской электроники больших мощностей. // В кн. Мощные генераторы и усилители на релятивистских электронных потоках. М.: Изд-во МГУ. 1987. С.5.

36. Н.Ф. Ковалев, М.И. Петелин, М.Д. Райзер, А.В. Сморгонский, А.Э. Цопп. Генерация мощных импульсов электромагнитного излучения потоком релятивистских электронов. // Письма в ЖЭТФ. 1973. Т.18, №4. С.232.

37. Y. Carmel, J. Ivers, R.E. Kribel, J. Nation. Intense Coherent Cherenkov Radiation Due to the Interaction of a Relativistic Electron Beam with a Slow-Wave Structure // Phys. Rev. Lett. 1974. V.33. P.1278.

38. Н.И. Зайцев, Н.Ф. Ковалев, Б.Д. Кольчугин, М.И. Фукс. Экспериментальное исследование релятивистского карсинотрона. //ЖТФ. 1982. Т.52, №8. С.1611.

39. С.П. Бугаев, В.И. Канавец, В.И. Кошелев, В.А. Черепенин. Релятивистские многоволновые СВЧ-генераторы. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991.

40. С. Chen, G. Liu, W. Huang, Z. Song, J. Fan, H. Wang. A repetitive X-band relativistic backward-wave oscillator. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2002. V.30, No.3. P.l 108.

41. E.A. Abubakirov, A.N. Denisenko, M.I. Fuks, N.G. Kolganov, N.F. Kovalev, E.I. Soluyanov, V.V. Yastrebov. An X-band gigawatt amplifier // IEEE Trans. Plasma Sci. 2002. V.30. N.3. P.1041.

42. S.D. Korovin. Repetitively-Pulsed High-Power Microwave Sources. // Proc. 15th Int. Conf. on High-Power Particle Beams (St.-Petersburg, 2004. Ed. by G. Mesyats, V. Smirnov and V. Engelko). P.393.

43. A.V. Gunin, A.I. Klimov, S.D. Korovin, I.V. Pegel, S.D. Polevin, A.M. Roitman, V.V. Rostov, A.S. Stepchenko. Relativistic X-band BWO with 3-GW output power // IEEE Trans, on Plasma Sci. 1998. V.26, No.3. P.326.

44. M.B. Кузелев, Ф.Х. Мухаметзянов, M.C. Рабинович и др. Релятивистский плазменный СВЧ-генератор // ЖЭТФ. 1982. Т.83. С.1358.

45. A.B. Пономарев, П.С. Стрелков, А.Г. Шкварунец. Реализация релятивистского плазменно-пучкового СВЧ-усилителя // Физика плазмы. 1998. Т.24. №1. С.53.

46. A.B. Пономарев, П.С. Стрелков, А.Г. Шкварунец. Перестраиваемый плазменный релятивистский СВЧ-усилитель // Физика плазмы. 2000. Т.26. №7. С.633.

47. A.B. Пономарев, П.С. Стрелков. 50-мегаваттный широкополосный плазменный СВЧ-усилитель // Физика плазмы. 2004. Т.30. №1. С.66.

48. M.V. Kuzelev, О.Т. Toza, A.A. Rukhadze, P.S. Strelkov, A.G. Shkvarunets. Plasma Relativistic Microwave Electronics. // Plasma Physics Reports. 2001. V.27. N 8. P.669.

49. Н.Ф. Ковалев, И.М. Орлова, М.И. Петелин. Трансформация волн в многомодовом волноводе с гофрированными стенками. // Изв. вузов. Радиофизика. 1968. Т.11, №5. С.783.

50. Г.Г. Денисов, М.Г. Резников. Гофрированные резонаторы для коротковолновых релятивистских СВЧ генераторов. // Изв. вузов. Радиофизика. 1982, Т.25. № 5. С.562.

51. M.I. Fuks, N.F. Kovalev. Selective multichannel feedback. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2002. V.30. N.3.P.1147.

52. V.L. Bratman, G.G. Denisov, B.D. Kol'chugin, S.D. Korovin, G.D. Polevin, V.V. Rostov. Powerful millimeter-wave generator based on the stimulated Cerenkov radiation of relativistic electron beams. // Int. J. of ER and MM Waves. 1984. V.5. N9. P.1311.

53. Э.Б. Абубакиров, Н.Ф. Ковалев, Н.Г. Колганов, М.И. Фукс. Особенности работы релятивистских оротронов на модах шепчущей галереи. // Тез. докл. 7-го Всесоюзн. симп. по сильноточной электронике (Томск, 1988). ч.1. С. 185-187.

54. А.Л. Гольденберг, Г.С. Нусинович, А.Б. Павельев. Дифракционная добротность резонатора с винтовым гофром. // Гиротроны. ИПФ РАН, Горький. 1980. С.91.

55. V.P. Tarakanov. User's Manual for Code KARAT. Springfield, VA: BRA, 1992.

56. С.А.Силаев. Моделирование трехмерных электромагнитных полей в частотной области ISFEL3D. Руководство пользователя, версия 6.0. 1999.

57. L. Ludeking, D. Smithe, Т. Gray. Computer code MAGIC. // Mission Research Corporation, Virginia. 2003.

58. HFSS. 3D Full-wave Electromagnetic Field Simulation. // Ansoft Corp. Pittsburgh. PA. www.ansoft.com.

59. CST Microwave Studio. // Computer Simulation Technology, Wellesley Hills. MA. www.cst.com.

60. Г.Г. Денисов, С.В. Кузиков, М.Л. Кулыгин, А.В. Чирков. Численное моделирование открытых волноводных преобразователей мод методом FDTD. // Препринт ИПФ РАН №684, Нижний Новгород. 2005.

61. В. H. Корниенко, В.А. Черепенин. Численная трехмерная модель для исследования динамики электромагнитного поля в многоволновом черенковском генераторе. // Радиотехника и электроника. 2003 . Т. 48, N 6. С. 758.

62. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Электродинамика сплошных сред. // М.: Физматлит. 2001.

63. М.И. Петелин, В.К. Юлпатов. Мазеры на циклотронном резонансе. // В кн.: Лекции по электронике СВЧ (3-я зимняя школа-семинар инженеров), т.4. Саратов: СГУ. 1974. С.96.

64. В.Л. Братман, М. А. Моисеев, М.И. Петелин, Р.Е. Эрм. К теории гиротронов с нефиксированной структурой ВЧ поля. // Изв. вузв. Радиофизика. 1973. Т. 16. №4. С.622.

65. В.Л. Братман, Н.С. Гинзбург, Г.С. Нусинович, М.И. Петелин, В.К. Юлпатов. Циклотронные и синхротронные мазеры. // В сб. Релятивистская высокочастотная электроника, вып.1. Горький: ИПФ АН СССР, 1979. С. 157.

66. В.В. Железняков. О неустойчивости магнитоактивной плазмы по отношению к высокочастотным электромагнитным возмущениям. I. Изв. вузов. Радиофизика. 1960. Т.З. №1. С.57.

67. А.Л. Гольденберг, М.И. Петелин. Формирование винтовых электронных пучков в адиабатической пушке. // Изв. вузов. Радиофизика. 1973. Т.16. №1. С.141.

68. M.J. Rhee, W.W. Destler. Relativistic electron dynamics in a cusped magnetic field. // Phys. Fluids. 1974. V.17. P. 1574.

69. D. Gallagher, M. Barsanti, F. Scafuri, C. Armstrong. High-power cusp gun for harmonic gyro-device applications // IEEE Trans, on Plasma Sci. 2000. Y.28. N3. P.695.

70. A.A. Толкачев. О некоторых тенденциях развития радиолокационных и связных систем. // В сб. «Вакуумная СВЧ электроника» под ред. М.И. Петелина. Н. Новгород: ИПФ РАН, 2002. С.7.

71. Microwaves: Theory and Application in Materials Processing III (Ceramic Transactions Volume 59), Ed. by D.E. Clark, D.C. Folz and R. Silberglitt. American Ceramic Society, Westerville, OH, 1995.

72. К. Sakamoto, М. Tsuneoka, A. Kasugai, Т. Imai, Т. Kariya, К. Hayashi, Y. Mitsunaka. Major improvement of gyrotron efficiency with beam energy recovery. // Phys.Rev. Lett., 1994. V.73. P.3532.

73. Я.Д. Ширман. Разрешение и сжатие сигналов. М.: Сов. Радио, 1974.

74. R.A. Bromley, В.Е. Callan. Use of waveguide dispersive line in an f.m. pulse-compression system. // Proc. IEE. 1967. V.114. P. 1213.

75. C.A. Ахманов, В.А. Выслоух, А.С. Чиркин. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука, 1988.

76. Z.D. Farkas, Н.А. Hogg, G.A. Loew, Р.В., Wilson. SLED: a method for doubling SLAC's energy // Proc. 9th Int. Conf. High Energy Accelerators (Stanford, USA, 1974).

77. P.B. Wilson, Z.D. Farkas, R.D. Ruth. SLED II: A new method of RF pulse compression. // SLAC-PUB-5330, 1990.

78. S.G. Tantawi, R.D. Ruth, A.E. Vlieks, M. Zolotorev. Active high-power RP pulse compression using optically switched resonant delay lines. // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. V.45. N8. P. 1486.

79. M.I. Petelin. Microwave pulse compressors. // Proc. Int. Workshop "Strong Microwaves in Plasmas" (Nizhny Novgorod, Russia, 1996. Ed. by A.G. Litvak). P.903.

80. A.L. Vikharev, A.M. Gorbachev, O.A. Ivanov, V.A. Isaev, S.V. Kuzikov, M.I. Petelin, J.L. Hirshfield. Active pulse compression. // Proc. Int. Workshop "Strong Microwaves in Plasmas" (Nizhny Novgorod, Russia, 2000. Ed. by A.G. Litvak). P.896.

81. J. Guo, S. Tantawi. Active RF pulse compression using an electrically controlled semiconductor switch. // New Journal of Phys. 2006. V.8. P. 293.

82. A.JI. Вихарев, A.M. Горбачев, O.A. Иванов, В.А. Исаев, C.B. Кузиков, А.Л. Колыско, М.И. Петелин. Активный компрессор СВЧ-импульсов на осесимметричной моде круглого волновода. // Письма в ЖТФ. 1998. Т.24. №20. С.6.

83. C.H. Артеменко, В.А. Августинович, Ю.Г. Юшков. Последовательная компрессия СВЧ импульсов в системе связанных резонаторов. // Изв. вузов. Радиофизика. 2000. T.XLIII. №10. С.917.

84. А.Н. Манько, В.Н. Слинко, П.Ю. Чумерин, Ю.Г. Юшков. Установка с резонансной импульсной компрессией для получения мощных сверхвысокочастотных импульсовдвухсантиметрового диапазона. // Приборы и техника эксперимента. 2004. №3. С.106.

85. Л.А. Вайнштейн, В.А. Солнцев. Лекции по сверхвысокочастотной электронике. // М: Сов. Радио, 1973.

86. С.Д. Коровин, И.К. Куркан, В.В. Ростов, Е.М. Тотьменинов. Релятивистская ЛОВ с сосредоточенным резонансным рефлектором. // Изв. вузов. Радиофизика. 1999. T.XLII. №12. С. 1189.

87. Л.А. Вайнштейн. Электромагнитные волны. // М.: Радио и связь. 1988.

88. H.R. Jory. Research and Development Technical Report ECOM-O1873-F. // Varian Associates, Palo Alto, California, 1968.

89. D.B. McDermott, N.C. Luhmann, A. Kupiszewski, H.R. Jory. Small-signal theory of a large-orbit electron-cyclotron harmonic maser. // Phys. Fluids. 1983. V.26. N.7. P. 1936.

90. H.C. Гинзбург, H.A. Завольский, Г.С. Нусинович, А.С. Сергеев. Установление автоколебаний в электронных СВЧ-генераторах с дифракционным выводом излучения. // Изв. вузов. Радиофизика. 1986. Т.29. №1. С.106.