Микроволновая электроника. Учебник. СПО

Предисловие
Введение
Основные обозначения
ЧАСТЬ 1
Физические основы микроволновой электроники
Глава 1
Основные этапы развития микроволновой
электроники
1.1. Предыстория
1.2. Вакуумная микроволновая электроника
1.3. Полупроводниковая микроволновая
электроника
1.4. Сравнительная характеристика
вакуумных и полупроводниковых приборов
1.5. Перспективы развития микроволновой
электроники
Глава 2
Взаимодействие потоков заряженных частиц
с переменным электромагнитным полем
2.1. Индивидуальное и коллективное
излучение заряженных частиц
2.2. Макроскопические уравнения
микроволновой электроники
2.3. Уравнения движения заряженных частиц
2.3.1. Движение одиночной частицы в вакууме
2.3.2. Движение ансамбля частиц в вакууме
2.3.3. Движение ансамбля частиц в твердом теле
2.4. Параметры среды и процессы релаксации
2.5. Шумы в микроволновых приборах
Контрольные вопросы
Глава 3
Колебания и волны в потоках заряженных частиц
3.1. Колебания пространственного заряда
3.2. Волны пространственного заряда
в электронных потоках
3.3. Волны носителей заряда в полупроводниках
Контрольные вопросы
Глава 4
Взаимодействие потока заряженных частиц
с высокочастотным электромагнитным полем
4.1. Мощность взаимодействия
4.2. Взаимодействие с квазистатическим полем
4.2.1. Наведенный ток. Теорема Шокли - Рамо
4.2.2. Ток плоского междуэлектродного
промежутка
и его внешней цепи
4.2.3. Воздействие электрического поля зазора
на движение заряженных частиц
4.2.4. Обмен энергией
между электронами и полем зазора
4.3. Взаимодействие потока 34
с полем бегущей волны
Контрольные вопросы
Глава 5
Микроволновый прибор как элемент схемы
5.1. Требования к микроволновым приборам
5.2. Классификация микроволновых приборов
5.3. Основные функциональные узлы
электронных приборов
5.4. Параметры и характеристики
микроволновых приборов
5.4.1. Параметры приборов
5.4.2. Характеристики микроволновых приборов
Контрольные вопросы
ЧАСТЬ 2
Электровакуумные микроволновые приборы
Глава 6
Приборы с квазистатическим управлением
6.1. Общая характеристика приборов
с квазистатическим управлением и их параметры
6.2. Входная проводимость монотрона и диода
6.3. Режимы работы электронных ламп
6.4. Схемы включения усилительных приборов
6.5. Влияние индуктивности катодного ввода
6.6. Влияние объемного заряда
и тока смещения в пространстве катод - сетка
6.7. Движение электронов в пространстве сетка -
анод
6.8. Современные тетроды средней и большой
мощности
6.9. Приборы микроволновой
вакуумной микроэлектроники
Контрольные вопросы
Глава 7
Микроволновые приборы типа О
7.1. Общая характеристика приборов типа О
7.2. Клистроны o
7.2.1. Устройство и принцип действия
двухрезонаторного
пролетного клистрона
7.2.2. Скоростная модуляция в зазоре
взаимодействия
7.2.3. Кинематическая теория группирования
7.2.4. Учет продольного расталкивания
электронов
7.2.5. Отбор энергии
от сгруппированного электронного потока
7.2.6. Многорезонаторные клистроны
7.2.7. Использование многозазорных резонаторов
7.2.8. Многолучевые и многоствольные
усилительные клистроны
7.2.9. Клистроны с ленточным лучом
7.2.10. Конструкция, параметры и характеристики
современных усилительных многорезонаторных
клистронов
7.2.11. Другие типы клистронов
7.3. Лампы с бегущей волной типа О
7.3.1. Принцип действия лампы с бегущей волной
7.3.2. Линейная теория ЛБВ типа О
7.3.3. Элементы нелинейной теории ЛБВ
7.3.4. Способы повышения КПД лампы с бегущей
волной
7.3.5. Конструкция ЛБВ
7.3.6. Параметры и области применения ЛБВО
7.4. Лампы обратной волны ^
7.4.1. Принцип действия лампы обратной волны
7.4.2. Линейная теория ЛОВ. Пусковой ток
7.4.3. Электронная настройка ЛОВ
7.4.4. Электронный КПД ЛОВ
7.4.5. Резонансные ЛОВ
7.4.6. Конструкция и параметры ЛОВ
7.5. Гибридные приборы типа О
7.5.1. Преимущества гибридизации
7.5.2. Твистрон
7.5.3. Клистрод
7.5.4. Оротрон
Контрольные вопросы
Глава 8
Электронные приборы типа М
8.1. Общая характеристика приборов типа М
8.2. Взаимодействие электронов
с высокочастотным полем в приборах типа М
8.2.1. Движение электронов в постоянных
скрещенных полях
8.2.2. Взаимодействие электронов с медленной
волной
8.2.3. Линейная теория взаимодействия в приборах
типа М
8.3. Приборы типа М с незамкнутым электронным
потоком
8.3.1. Лампа с бегущей волной типа М
8.3.2. Лампа с обратной волной типа М
8.4. Приборы типа М с замкнутым электронным
потоком
8.4.1. Многорезонаторный магнетрон
8.4.2. Другие типы магнетронов
8.4.3. Платинотрон
Контрольные вопросы
Глава 9
Гирорезонансные приборы
9.1. Принцип действия гирорезонансных приборов
9.2. Взаимодействие электронного потока
с высокочастотным электрическим полем
9.2.1. Циклотронный резонанс
9.2.2. Азимутальная группировка
9.2.3. Уравнения движения электронов
9.2.4. Укороченные уравнения движения
9.2.5. Взаимодействие электронов и переменного
поля
на гармониках циклотронной частоты
9.3. Гиротрон
9.3.1. Устройство и принцип действия
9.3.2. Электронный КПД
9.3.3. Общий КПД и выходная мощность
9.3.4. Стартовый ток гиротрона
9.3.5. Влияние разброса скоростей электронов
на работу гиротрона
9.3.6. Гиротроны на больших орбитах
9.3.7. Параметры и применение гиротронов
9.4. Гироклистроны
9.4.1. Устройство гироклистрона
9.4.2. Азимутальная группировка в гироклистроне
9.4.3. Параметры и применение гироклистронов
9.5. Гиро-ЛБВ
9.5.1. Устройство гиро-ЛБВ
9.5.2. Особенности взаимодействия потока и поля
9.6. Гиро-ЛОВ
Контрольные вопросы
Глава 10
Релятивистские микроволновые приборы
10.1. Общая характеристика релятивистских
приборов
10.2. Классические релятивистские приборы
10.2.1. Релятивистские клистроны
10.2.2. Релятивистские ЛБВ и ЛОВ
10.2.3. Релятивистский магнетрон
10.3. Лазеры на свободных электронах
10.3.1. Принцип действия лазера на свободных
электронах
10.3.2. Убитрон - предшественник ЛСЭ
10.3.3. ЛСЭ - релятивистский убитрон-
автогенератор
10.3.4. Анализ процессов излучения в ЛСЭ
10.3.5. ЛСЭ-скеттрон
10.3.6. Сильноточный ЛСЭ
10.3.7. Рентгеновский лазер на свободных
электронах
10.4. Виркаторы
10.4.1. Явление виртуального катода
10.4.2. Типы и параметры виркаторов
10.4.3. Низковольтные виркаторы
10.5. Гироконы и магниконы
Контрольные вопросы
ЧАСТЬ 3
Полупроводниковые микроволновые приборы
Глава 11
Основные функциональные элементы
микроволновых полупроводниковых приборов
11.1. Элементы зонной теории твердого тела
11.2. Полупроводниковые материалы
для микроволновой электроники
11.3. Функциональные элементы МПП
11.3.1. Особенности функциональной схемы МПП
11.3.2. Однородно легированный полупроводник
11.3.3. Свойства контакта металл - полупроводник
11.3.4. Свойствар-д-перехода
11.3.5. Омический контакт
11.4. Классификация микроволновых
полупроводниковых приборов
Контрольные вопросы
Глава 12
Диоды с положительным динамическим
сопротивлением
12.1. Детекторные диоды
12.1.1. Назначение и конструкция детекторного
диода
12.1.2. Статические и динамические
характеристики
12.1.3. Динамические параметры
12.1.4. Схемотехническое использование
12.2. Смесительные диоды
12.2.1. Функциональное назначение
и принцип использования смесительного диода
(СД)
12.2.2. Схемотехнические особенности
применения смесительного диода
12.3. рЧ-д-диоды
12.3.1. Особенности функционирования,
структура и эквивалентная схема p-i-д-диода
12.3.2. Особенности схемотехнического
использования p-i-д-диодов
12.4. Варакторный диод
12.4.1. Назначение, конструкции
и эквивалентная схема варакторного диода
12.4.2. Особенности конструкции
и технологии изготовления варакторного диода
12.4.3. Схемы использования варакторных диодов
12.4.4. Соотношения Мэнли - Роу
Контрольные вопросы
Глава 13
Диоды с отрицательным динамическим
сопротивлением
13.1. Общая характеристика диодов
с отрицательным динамическим сопротивлением
13.2. Анализ динамического сопротивления
полупроводникового образца
13.3. Способы получения переменного
конвекционного тока
в диодных структурах
13.4. Лавинно-пролетные диоды
13.4.1. Структура и принцип действия
лавинно-пролетного диода
13.4.2. Анализ процессов в зоне лавинного
умножения.
Эквивалентное сопротивление
13.4.3. Малосигнальный импеданс ЛПД
13.4.4. Нелинейный режим работы лавинно-
пролетного диода
13.4.5. Режим работы ЛЦД с захватом плазмы
(TRAPATT)
13.4.6. Структуры и конструкции
лавинно-пролетных диодов
13.4.7. Конструкция и параметры генераторов на
ЛПД
13.5. Инжекционно-пролетный диод
13.6. Приборы с междолинным переносом
электронов
13.6.1. Эффект Ганна. Бегущий домен сильного
поля
13.6.2. Распределение статического поля в диоде
Ганна
13.7. Туннельный диод
13.7.1. Структура, принцип действия, ВАХ.
Отрицательное дифференциальное сопротивление
13.7.2. Эквивалентная схема. Особенности
использования
в микроволновом диапазоне
13.7.3. Резонансный туннельный диод (РТД)
Контрольные вопросы
Глава 14
Микроволновые транзисторы
14.1. Полевые транзисторы
14.1.1. Структура полевого транзистора
с управляющим барьером Шоттки
14.1.2. Статические характеристики полевого
транзистора
с управляющим барьером Шоттки
14.1.3. Малосигнальные параметры
и эквивалентная схема ПТШ
14.1.4. Моделирование полевых транзисторов
14.1.5. Особенности математического
моделирования
полевых транзисторов
14.1.6. Квазидвумерная температурная модель
ПТШ
14.1.7. Шумовые характеристики полевых
транзисторов
14.1.8. Шумовые параметры транзистора
как функция режима
14.1.9. Полевой транзистор
с модулированным легированием канала
14.1.10. Перспективы развития
микроволновых полевых транзисторов
14.2. Биполярные транзисторы
в микроволновом диапазоне
14.2.1. Структура и принцип действия
14.2.2. Эквивалентная схема и ВЧ параметры БТ
14.2.3. Гетероетруктурные биполярные
транзисторы
14.3. Особенности применения транзисторов
в микроволновом диапазоне
14.3.1. Физические и технологические ограничения
в создании микроволновых транзисторов
14.3.2. "Генеалогическое древо" транзисторов
14.3.3. Сравнение быстродействия транзисторов
14.4. Применение транзисторов
в гибридных и монолитных ИС микроволнового
диапазона
Контрольные вопросы
Приложения
Литература