真空电子技术题库

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1、1.速调管的定义？答：速调管是用电子流做媒质，利用电子渡越时间效应，以对电子注的速度调制并转为密度调制为基本原理，将电子注直流能量转换成高频能量的一种装置。2.速调管的基本理论基础？答：当速度vo的电子注穿过具有外加调制电压U(t)=sinwt的谐振腔间隙时，由于电子在穿越间隙的过程中，间隙的电压不断变化，电子的动能也随之发生变化，穿出间隙后的电子速度就各不相同了，电子注受到了速度调制。电子再进入无电场的漂移管中按惯性运动，速度快的电子赶上出发早但速度慢的电子，而速度慢的电子则逐渐落后于保持速度不变的电子，从而形成了电子注的密度调制，建

2、立起疏密不均的电子注。这便是速调管的最基本的理论基础。3.问：行波管工作理论依据：答案：行波管是依靠和电磁波同步的电子把能量交给电磁波而实现放大。从电子枪中发射出来的电子在进入慢波结构时可能在电场的4个典型相位：如图，A和C两类电子处于零电场处和电磁波没有互作用，即没有能量交换。B类电子处于加速场中，将从电磁波中吸收能量。D类电子处于减速场中，将把能量交给电磁波。电子枪发射的电子是连续的，故B类电子的数量=D类电子的数量，所以D类电子所交出的能量=被B类电子吸取的能量。这一过程中还伴随着“电子群聚”的过程，即B类电子被加速后将比C类电子

3、快而赶上C类电子，D类电子被减速后将比C类电子慢而向C类电子靠拢，即大部分电子都将聚集在C类电子附近。如果使电子的速度略微高于电磁波的速度，那么群聚在C类电子处的电子将进入减速场区中，交出能量。A类电子将进入加速场区中，从电磁波处取得能量，但A类电子是极少数，因此总的结果是电子交出能量，电磁波得到放大。5.周期永磁聚焦结构的特点和缺点？答：首先，它的体积和重量都很小，无论行波管多长，内径都不需要加大。其次，由于每片磁钢都是反向的，它们的杂散磁场相互抵消，总的杂散磁场较小，也较易屏蔽。第三，由于高磁能积得钐钴磁钢的出现，磁场的周期可以做得

4、比较小而轴向磁感应强度却较高，因此可以满足大多数行波管的要求，从而得到了广泛的应用。7.详述磁控管的基本结构？答：磁控管的基本结构包括：阳极谐振系统、阴极、能量输出装置、频率输出装置、频率调谐机构和磁路系统。阳极谐振系统是由许多单个谐振腔组成的首尾相连的谐振腔链；阴极是发射电子的电极，通常做成圆筒形并与阳极谐振系统同轴放置；能量输出装置的作用是把存储在谐振腔内的高频能量耦合传输到外负载；频率调谐机构是用于改变磁控管频率的装置；磁路系统是用以保证提供磁控管合适磁场强度的系统。8.毫米波磁控管的特点？答：(1)尺寸变化对频率影响大，加工公差

5、在0.01mm以内。（2）阳极功率密度大。(3)阴极电流密度大，通常为厘米波管的5倍以上，阴极是决定寿命的重要因素。(4)模式干扰问题突出，由于毫米波波长短，管内结构中任何隙缝都可能使模式传输或模式耦合产生谐振，干扰模式的抑制十分重要。9.高功率微波源HPM的定义是什么？答：【一】高峰值功率源（窄带源），峰值功率超过100MW，频率范围在1－300GHz之间，包括厘米波和毫米波范围。【二】高平均功率源（宽带源）长脉冲，高重频或连续波工作状态的波。10.回旋管的基本原理？答：一个空心环电子注从磁控注入电子枪(mig)的环型阴极出发,在倾斜

6、电场与磁场的作用下,产生一个初始回旋运动。从电子枪出来的电子横向能量比较小,经过一段纵向磁场缓慢上升的过渡区,回旋电子注受到绝热压缩,电流密度增大,电子注半径减小,而回旋能量逐渐增加,电子注中的电子即有横向速度,又有纵向速度,当横向速度与纵向速度的比值达到要求时,螺旋运动的电子注进入注-波互相作用区,与电磁波交换能量。所有电子在横向均做相同的回旋运动,回旋中心位于一个半径为R0的圆周上。电子注中的每个电子均在做相同的回旋运动。在每个回旋轨道上均有很多电子在做初始回旋频率及回旋半径相同且相位相同的回旋运动。11.何为慢波结构？为何要设计慢

7、波结构？所谓慢波结构，就是能使其中所传输的电磁波在某一方向的相速减慢的结构，又称慢波结构线。为了使进入微波放大管的高频信号—电磁波得到放大，要求电子流与电磁波能长时间发生相互作用，以电子为媒介，将直流能量变换为高频能量。在真空或大气中电磁波的相速度等于光速，而微波管中电子所能达到的速度只有光速的几分之一到十几分之一，为了使电磁波的速度与电子流同步，只有使电磁波的速度减慢。慢波结构就是为这个目的而设计的。12.轴向注入式前向波放大管的优点？(1)使电子重复使用以保持器件高效率，因为部分作用过的电子进入漂移区后还可以重新应用。输入端和输出端

8、之间的漂移空间可用来防止高频反馈。(2)采用轴向注入的空心注以及收集极收集未用过的空间电荷可以降低噪声，并保持小信号下的稳定性。(3)采用了多级收集极以在不同输出功率电平下保持最大效率，使得在饱和功率下有效