西工大-微波電子線路復(fù)習(xí)課件

第一章微波混頻器

MicrowaveMixer引言Introduction非線性器件有：二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等輸入信號(hào)非線性器件輸出信號(hào)濾波器本振二極管內(nèi)建電場(chǎng)金屬N型半導(dǎo)體擴(kuò)散電流漂移電流微波混頻器的原理和特性原理忽略寄生參量，只記非線性電阻通常取一階近似混頻器的傳輸特性變頻損耗包括：(1)電路適配損耗，(2)混頻管結(jié)損耗，(3)混頻時(shí)的凈變頻損耗混頻器的噪聲特性故等效噪聲溫度為等效噪聲溫度比為鏡頻開路或短路鏡頻匹配整機(jī)噪聲系數(shù)1.4混頻器基本電路1.4.1單端混頻器1.4.2平衡混頻器1.環(huán)行線耦合平衡混頻器——反相型平衡混頻器2.分支線耦合平衡混頻器——90°相移平衡混頻器3.正交場(chǎng)平衡混頻器隔板諧振窗混頻腔本振輸入信號(hào)輸入至中放接晶體電流表波導(dǎo)式平衡混頻器1.4.3雙平衡混頻器二極管橋信號(hào)巴倫本振巴倫中頻輸出中頻口信號(hào)巴倫本振巴倫信號(hào)口本振口1.5.1濾波型鏡像回收混頻器1.5.2平衡型鏡像回收混頻器微帶平衡型鏡像回收混頻器組成及金屬半導(dǎo)體二極管特性工作原理特性傳輸噪聲隔離匹配設(shè)計(jì)基本電路平衡和雙平衡混頻器鏡像回收與抑制第二章參量放大器

ParametricAmplifier2.2.2非線性電抗中的一般能量關(guān)系和參放分類1.門雷——羅威關(guān)系并聯(lián)型非線性電容網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)型非線性電容網(wǎng)絡(luò)門雷—羅威關(guān)系門雷—羅威關(guān)系的應(yīng)用①和頻變頻器②差頻變頻器③負(fù)阻反射參量放大器④簡(jiǎn)并型、準(zhǔn)簡(jiǎn)并型參放特性與原理2.2變?nèi)荻O管靜態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性變?nèi)荻O管所加的電壓為則第三章倍頻器變?nèi)莨鼙额l器基本電路并聯(lián)型串聯(lián)型3.2.2基本原理1.二次倍頻器如果變?nèi)莨艿耐饧与妷簼M足為零偏壓時(shí)的結(jié)電容為勢(shì)壘電壓當(dāng)時(shí)令其中令為歸一化電壓為歸一化電荷則上式簡(jiǎn)化為為了簡(jiǎn)單選用突變結(jié)變?nèi)莨芎雎該p耗電阻考慮電流激勵(lì)型二次倍頻器由于濾波器F1和F2的限制流過變?nèi)莨艿碾娏髦挥蓄l率f1和f2的分量，相應(yīng)變?nèi)莨軆啥穗姾蓂1和q2也只有頻率f1和f2的分量歸一化因?yàn)樗云渲刑崛『皖l率的電壓分量直流電壓分量為②微帶型四倍頻器低通濾波器高阻線開路線(空閑）帶通濾波器3.3階躍-恢復(fù)二極管倍頻器階躍-恢復(fù)二極管是一種特殊的P-N結(jié)器件，在正弦波激勵(lì)下，能產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間極短的脈沖，該脈沖含有非常豐富的頻率分量，利用這種性質(zhì)，單次倍頻次數(shù)可以達(dá)到10~20次，而且不需要加空閑回路。3.3.1階躍-恢復(fù)二極管的基本特性及參量最大耗散功率二極管上消耗的功率，通過加散熱器可以增加該功率3.3.1階躍-恢復(fù)二極管倍頻器組成和工作原理方框圖各級(jí)波形偏置電路匹配電路激勵(lì)電感諧振電路輸出濾波器負(fù)載信源脈沖發(fā)生器原理電路圖高頻扼流圈自給偏壓電阻輸入濾波匹配網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)電感諧振電路和濾波電路根據(jù)具體情況可以是集中參數(shù)或分布參數(shù)電路隔直流電容1脈沖發(fā)生器電流正向流通時(shí)，階躍管相當(dāng)于短路，故v近似于零，實(shí)際為勢(shì)壘電壓

，當(dāng)電流反向流通時(shí)，階躍管存儲(chǔ)的電荷開始放電，這時(shí)電壓仍為，放電完畢時(shí)，電路突然減小，階躍管進(jìn)入高阻狀態(tài)，同時(shí)激勵(lì)電感L產(chǎn)生一個(gè)反向感應(yīng)電壓，二極管上有一個(gè)反向高壓脈沖出現(xiàn)，左圖，此后二極管有開始正向流通，電壓又回到，在負(fù)載上得到重復(fù)的，周期為T1的脈沖串。下面分別討論兩種狀態(tài)①導(dǎo)通期間設(shè)初始條件為流過激勵(lì)電感的起始電流方程的解為直流項(xiàng)余弦項(xiàng)線性增長(zhǎng)項(xiàng)當(dāng)電流為正時(shí)，階躍管存儲(chǔ)電荷，當(dāng)電流反向時(shí)存儲(chǔ)的電荷釋放，當(dāng)t達(dá)到ta時(shí)，橫坐標(biāo)上下，正負(fù)電流所包含的面積相等時(shí)，表明階躍管存儲(chǔ)的電荷已全部清除，這時(shí)進(jìn)入階躍期，由于導(dǎo)通期間階躍管等效為一個(gè)電壓為

的電源，這時(shí)輸出電壓為

。②階躍期間

存儲(chǔ)電荷釋放完畢，擴(kuò)散電容消失，階躍管等效為一個(gè)勢(shì)壘電容Cj，相當(dāng)于一個(gè)高速開關(guān)將大電容換為小電容，適當(dāng)調(diào)節(jié)偏壓V0，使ta正好發(fā)生在負(fù)電流最大的瞬間，即

此時(shí)電感上無電壓降，同時(shí)階躍管也無電壓降，回路中能力全部轉(zhuǎn)換為電感中的磁能，如果忽略勢(shì)壘電壓，這時(shí)激勵(lì)電壓的瞬時(shí)值和偏壓V0相等，極性相反，階躍管總的外加電壓為零，因此在分析時(shí)忽略外加激勵(lì)電壓和直流偏壓回路方程為整理為解為因?yàn)樗云渲?/p>

為一衰減振蕩，上圖中虛線，但由于存在階躍管，當(dāng)振蕩電壓正向達(dá)到接觸電壓時(shí)，階躍管導(dǎo)通，因此衰減振蕩只能維持半個(gè)周期。脈沖的寬度為實(shí)際脈沖寬度tp不一定等于半個(gè)周期，但為了保證倍頻效率，脈沖寬度至少小于輸出信號(hào)的周期，故選擇原則為脈沖的腹點(diǎn)出現(xiàn)在tp/2處，脈沖的幅度為當(dāng)負(fù)載電阻R較大時(shí)，將很小，③輸出脈沖的平均功率當(dāng)很小時(shí)(

<0.3)，④偏置電壓V0通過調(diào)節(jié)偏壓可以控制使階躍發(fā)生在負(fù)電流最大時(shí)，如前，階躍期間，當(dāng)忽略勢(shì)壘電壓時(shí)，管子上總電壓為零當(dāng)，電壓為零，將帶入上式可得導(dǎo)通結(jié)束時(shí)()階躍管上的電流為聯(lián)立以上各式可以得到

再由導(dǎo)通結(jié)束時(shí)階躍管上上總電荷為零的條件得偏壓自給：階躍管的直流分量(整流電流)通過偏壓電阻Rb產(chǎn)生電壓降得到，Rb的值取決于所需的偏壓及整流電流的大小，可以依下式選擇。該值僅屬于估算值，實(shí)際中需要進(jìn)行調(diào)整⑤輸入阻抗輸入導(dǎo)納對(duì)電流的匹配很重要，可以將電流分解為與基波電壓同相分量IR和正交分量IL，并分別與基波電壓幅度相比，即得到輸入阻抗

，為阻抗倍乘系數(shù)，它們與N和的關(guān)系曲線，通常估算輸入阻抗時(shí)，近似認(rèn)為，。為此一調(diào)諧電容將電感分量補(bǔ)償，則輸入阻抗為⑥脈沖頻譜輸出電壓脈沖波形為（當(dāng)很小，并忽略后）分解為Fourier級(jí)數(shù)其中頻譜的相對(duì)值為2諧振電路不加諧振電路加諧振電路頻率較低時(shí)諧振電路采用集中參數(shù)電路(f<300MHz~500MHz)，頻率較高時(shí)可以采用分布參數(shù)電路或諧振腔Cc為耦合電容，其作用是控制負(fù)載對(duì)諧振線的影響，即控制有載Q值。Cc為無窮大，耦合過強(qiáng)，有載Q值過大，負(fù)載直接接在傳輸線終端，建立不起衰減振蕩，輸出波形仍然為脈沖串，只是時(shí)延四分之一周期。Cc太小，耦合太弱，負(fù)載得到的功率小，效率低，有載Q高，頻道窄。如果則脈沖延遲負(fù)載同相反射延遲階躍管(此時(shí)階躍結(jié)束，階躍管正向?qū)ǎ尸F(xiàn)低阻)反相反射負(fù)載上得到的電壓為衰減常數(shù)為選擇合適的Q值，使衰減振蕩在一個(gè)脈沖周期內(nèi)基本衰減完，一般選為一個(gè)脈沖周期后衰減為確定以后，如何確定耦合電容一般情況下將串聯(lián)的電容和負(fù)載等效為并聯(lián)形式3輸出濾波器輸出頻率為，在其兩邊為和的旁頻，濾波器的作用是濾去旁頻，輸出需要頻率的信號(hào)輸入信號(hào)的頻率范圍為輸出信號(hào)的頻率范圍為輸入輸出隔直電容軛流圈偏壓電阻匹配電容匹配電感調(diào)諧電容激勵(lì)電感階躍管諧振線耦合電容防寄生振蕩電阻輸入輸出偏置線諧振線門雷-羅威公式變?nèi)荻O管特性變?nèi)荻O管應(yīng)用低噪聲參量放大器階躍管倍頻器基本特性工作原理倍頻器工作原理脈沖發(fā)生器諧振電路濾波器第四章微波半導(dǎo)體二極管振蕩器4.2雪崩渡越時(shí)間二極管直流偏壓為臨界擊穿電壓，其上疊加一個(gè)幅度較小的交流電壓雪崩電流滯后與電壓90°相位感應(yīng)電流的基波振幅等于電子流基波振幅乘以相位滯后4.2.5俘獲等離子體雪崩觸發(fā)模式1.基本原理在IMPATT模式中，大信號(hào)時(shí)，由于前面分析的原因，（雪崩提前結(jié)束，相移減小，空間電荷波后面電場(chǎng)降低，前面電場(chǎng)提高，使渡越時(shí)間改變），使雪崩管性能下降。而TRAPATT模式正好利用大信號(hào)時(shí)空間電荷波對(duì)電場(chǎng)的影響來提高效率的。在A點(diǎn)給雪崩管施加一個(gè)大電流，該電流給勢(shì)壘電容充電，結(jié)電壓很快上升到BB點(diǎn)電壓很高雪崩很強(qiáng)，過激勵(lì)很強(qiáng)強(qiáng)雪崩區(qū)快速掃過雪崩管，在其后邊留下大量的電子和空穴，相當(dāng)于等離子體，阻抗很低，電壓下降到C，載流子被俘獲在低電場(chǎng)中CD段電壓很低，電流很大，當(dāng)?shù)入x子體被吸收后電壓上升到D，等待下一次激勵(lì)。在CD段電壓很低電流很大4.3轉(zhuǎn)移電子振蕩器1963年由Gunn在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的一種現(xiàn)象4.3.1基本工作原理1.N型砷化鎵的能帶結(jié)構(gòu)和速度—電場(chǎng)特性N型砷化鎵的導(dǎo)帶分為上下兩個(gè)能谷—主能谷和子能谷(下能谷和上能谷）

兩個(gè)能谷的能級(jí)相差0.36eV

常溫(290K)時(shí)電子具有的熱能為KT0=0.025eV，遠(yuǎn)小于兩個(gè)能谷之間的能級(jí)差別，因此電子主要處于主能谷中。

下能谷中電子的有效質(zhì)量為上能谷電子有效質(zhì)量的6倍，遷移率近似為70倍。流過二極管的電流為器件的工作長(zhǎng)度為L(zhǎng)，按照均勻電場(chǎng)的設(shè)想，則即所以：電壓—電流關(guān)系與電場(chǎng)—速度關(guān)系相同，為閾值電壓3.微波振蕩的產(chǎn)生過程疇內(nèi)電場(chǎng)陰極附近電子密度低電子密度低的地方電場(chǎng)強(qiáng)，首先發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移形成疇，疇內(nèi)電場(chǎng)高(疇的電場(chǎng)與外加電場(chǎng)方向相同)，電壓不變，疇外電場(chǎng)低4.轉(zhuǎn)移電子器件的動(dòng)態(tài)伏安特性電壓由小上升，電流沿A—B—C—D變化，但當(dāng)電壓由高降低，電流沿D—C—A變化，原因是所建立的疇的存在，當(dāng)電壓降低到時(shí)，不能再維持疇的存在，疇消失，電流回到靜態(tài)伏安特性上。外電路的電流疇的生長(zhǎng)和消失時(shí)間較渡越時(shí)間小很多，所以渡越時(shí)間近似等于電流脈沖的周期，因此振蕩頻率近似為1.偶極疇的渡越時(shí)間模式2.偶極疇的延遲模式3.偶極疇的猝滅模式5.限壘模4.4負(fù)阻振蕩器的一般理論和電路4.4.1負(fù)阻振蕩器的工作原理1.起振條件2.平衡條件3.穩(wěn)定條件4.4.2負(fù)阻振蕩器電路1.同軸腔由平衡條件可以得到同軸線的長(zhǎng)度為2.微帶振蕩器負(fù)載電路二極管電路等效電路3.波導(dǎo)振蕩器負(fù)阻振蕩器的頻率調(diào)諧所謂頻率調(diào)諧就是采取一定的措施改變振蕩器的振蕩頻率。調(diào)諧方式機(jī)械調(diào)諧通過改變諧振腔的尺寸來改變振蕩頻率電調(diào)諧偏置調(diào)諧通過改變負(fù)阻器件的偏置來改變振蕩器的振蕩頻率，體效應(yīng)管采用偏壓調(diào)諧，雪崩管采用偏流調(diào)諧，但是頻率變化的同時(shí)輸出功率也在發(fā)射變化，甚至出現(xiàn)停振變?nèi)莨苷{(diào)諧YIG調(diào)諧(1)溫度補(bǔ)償法(2)鎖相穩(wěn)頻法(3)高Q腔穩(wěn)頻法負(fù)阻振蕩器的穩(wěn)頻方法器件振蕩器條件雪崩二極管頻率調(diào)諧起振工作原理和模式轉(zhuǎn)移電子器件平衡穩(wěn)定頻率穩(wěn)定5.4微波放大器的增益、穩(wěn)定性和噪聲系數(shù)5.4.1端接任意負(fù)載時(shí)的輸入、輸出阻抗負(fù)載反射系數(shù)信源反射系數(shù)5.4.2輸入、輸出功率放大器的輸入功率為信號(hào)源資用功率為則負(fù)載得到的功率為網(wǎng)絡(luò)輸出的資用功率為5.4.3三種功率增益1實(shí)際功率增益

定義為負(fù)載吸收的功率與放大器輸入功率之比2資用功率增益

定義為負(fù)載吸收的資用功率與信號(hào)源輸出資用功率之比3轉(zhuǎn)換功率增益

定義為負(fù)載吸收的功率與信號(hào)源輸出資用功率之比坐標(biāo)原點(diǎn)處為穩(wěn)定和不穩(wěn)定的分界線通常因此原點(diǎn)所在的區(qū)域?yàn)榉€(wěn)定區(qū)域上圖中單位圓內(nèi)陰影部分為穩(wěn)定區(qū)域，其余部分為不穩(wěn)定區(qū)域潛在不穩(wěn)定穩(wěn)定判定圓與單位圓的關(guān)系5.4.4微波晶體管放大器的穩(wěn)定性絕對(duì)穩(wěn)定5.4.5微波晶體管放大器的噪聲系數(shù)①有源兩端口網(wǎng)絡(luò)噪聲系數(shù)的一般表達(dá)式晶體管的可以用一個(gè)有噪網(wǎng)絡(luò)表示，將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的噪聲等效到輸入端，網(wǎng)絡(luò)變?yōu)闊o噪聲網(wǎng)絡(luò)討論噪聲時(shí)，無噪網(wǎng)絡(luò)可以去掉不同的F對(duì)應(yīng)于不同的圓，所有圓的圓心都在原點(diǎn)到opt的連線上該圖說明：為了得到一定的噪聲系數(shù)，可以選擇不同的源反射系數(shù)s,同時(shí)根據(jù)前面的分析，轉(zhuǎn)換功率增益和資用功率增益GT和Ga也是s的函數(shù)，我們還可以在s平面上畫出等功率圓，這樣就可以選擇合適的源反射系數(shù)s，使其既滿足噪聲系數(shù)有滿足功率增益的要求等噪聲系數(shù)圓5.5小信號(hào)微波晶體管放大器的設(shè)計(jì)

微波晶體管放大器的性能取決于晶體管的性能、晶體管S參數(shù)測(cè)量的精度和設(shè)計(jì)方法

小信號(hào)放大器的指標(biāo)(1)工作頻率和頻帶(2)增益(3)噪聲系數(shù)(4)動(dòng)態(tài)范圍(5)輸入、輸出電壓駐波比VSWR(6)穩(wěn)定性

微波晶體管放大器的框圖設(shè)計(jì)步驟(1)選擇合適的晶體管和電路形式

通常采用共發(fā)射極(源)極電路形式，結(jié)構(gòu)可選用同軸線或微帶線形式，工作頻率在6GHz以下多選用雙極晶體管，6GHz以上多選用場(chǎng)效應(yīng)管，并盡可能選用fT高的晶體管，若設(shè)計(jì)低噪聲放大器，則應(yīng)選低噪聲晶體管(2)測(cè)量晶體管的S參數(shù)

確定晶體管的工作狀態(tài)，測(cè)出頻帶內(nèi)的S參數(shù)(3)判別穩(wěn)定性

根據(jù)所測(cè)得的S參數(shù)，判別晶體管的穩(wěn)定性，如果絕對(duì)穩(wěn)定則負(fù)載阻抗和源阻抗可以任意選擇，如果潛在不穩(wěn)定，則需畫出穩(wěn)定圓，在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)選擇合適的源阻抗和負(fù)載阻抗(4)設(shè)計(jì)輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)

對(duì)高增益放大器應(yīng)根據(jù)對(duì)增益和平坦度的要求設(shè)計(jì)輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)

對(duì)低噪聲放大器還應(yīng)測(cè)出工作頻帶內(nèi)的噪聲參數(shù)，然后在根據(jù)對(duì)噪聲和增益的要求設(shè)計(jì)輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)

在晶體管放大器的設(shè)計(jì)中，通常根據(jù)S12的大小及穩(wěn)定程度來區(qū)分不同的設(shè)計(jì)方法，它們是單向化設(shè)計(jì)、絕對(duì)穩(wěn)定條件下設(shè)計(jì)和潛在不穩(wěn)定條件下的設(shè)計(jì)5.5.1單向化設(shè)計(jì)GT與GTu之間的誤差范圍為當(dāng)u=0.12時(shí)即5.5.2非單向化雙共軛匹配的設(shè)計(jì)其中其中式中K為穩(wěn)定系數(shù)，上式中當(dāng)，時(shí)取減號(hào)，當(dāng)，取加好當(dāng)例：已知某晶體管在1GHz，6V，集電極電流1.5mA時(shí)，S參數(shù)為按最大轉(zhuǎn)換功率增益設(shè)計(jì)一級(jí)放大器解：(1)計(jì)算K及單向化優(yōu)質(zhì)比u的值由于，，，，因此該晶體管網(wǎng)絡(luò)滿足絕對(duì)穩(wěn)定條件，并按雙共軛方法設(shè)計(jì)。(2)計(jì)算雙共軛匹配時(shí)的源反射系數(shù)和負(fù)載反射系數(shù)(3)計(jì)算最大轉(zhuǎn)換功率增益或10.8dB(4)輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)5.8微波晶體管振蕩器

微波晶體管振蕩器在實(shí)際工程中用廣泛應(yīng)用，它具有低的調(diào)頻噪聲，良好的頻率穩(wěn)定性，寬動(dòng)態(tài)范圍，能夠電調(diào)與鎖相，輸出功率從毫瓦級(jí)到瓦級(jí)，效率也比較高。

在L波段和S波段主要用雙極晶體管，而在較高的頻率上主要使用場(chǎng)效應(yīng)管。

與高頻晶體管振蕩器一樣，微波晶體管振蕩器也可以看成是再生反饋的放大器。一般用共基極電路，具體的反饋可以通過外電路、內(nèi)部、或內(nèi)外結(jié)合來完成?？紶柈吰澥焦厝R式克拉潑式常用的三種基本電路形式5.8.1以輸入輸出阻抗為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)①諧振電路置于發(fā)射極—基極之間的設(shè)計(jì)②諧振電路置于發(fā)射極—集電極之間的設(shè)計(jì)5.8.2利用S參數(shù)的設(shè)計(jì)方法

利用S參數(shù)設(shè)計(jì)小信號(hào)振蕩器，首先將晶體管的S參數(shù)轉(zhuǎn)換為Z參數(shù)，如下圖所示，圖中包含負(fù)載阻抗ZL和電抗元件X1、X2，回路方程為由上兩式可以得到已知X1、X2，就可以求出ZD，但是該計(jì)算非常麻煩，通常需要借助計(jì)算機(jī)。當(dāng)求出最大負(fù)阻時(shí)，即可進(jìn)行振蕩器設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用中，為了獲得最大最大功率，在負(fù)載串聯(lián)的電路中，應(yīng)選取下列值。柵極偏置RFC高頻旁路交指電容漏極偏置器件基本概念結(jié)型晶體管設(shè)計(jì)功率場(chǎng)效應(yīng)管增益穩(wěn)定性和單向化設(shè)計(jì)判定最大增益和固定增益設(shè)計(jì)噪聲設(shè)計(jì)第六章微波電真空器件

真空二極管是用金屬、玻璃、陶瓷等材料密封在真空管殼中的電子器件。抽真空的目的是保護(hù)管子的燈絲和陰極，并防止發(fā)生電擊穿。6.1.1靜態(tài)控制真空管1.真空二極管

真空二極管具有一個(gè)陰極和一個(gè)陽極陰極是用來產(chǎn)生電子的。大多數(shù)情況是采用將陰極加熱的方法產(chǎn)生電子(因而電子管系統(tǒng)一般都有一個(gè)加熱過程)。陽極是用來接收電子的，通常加有一定的正電壓。3.真空三極管在真空二極管的陰極和陽極之間再加一個(gè)柵網(wǎng)狀的柵極即構(gòu)成真空三極管。如圖所示在真空二極管通過陽極電壓控制陽極電流，而在三極管中，陽極電流除了受到陽極電壓的控制以外，還受到陰極和陽極之間的柵極電壓的控制。如果柵極和陽極之間的電場(chǎng)為加速場(chǎng)時(shí)，電子可以穿過柵極打到陽極形成陽極電流。6.2速調(diào)管放大器陰極陽極燈絲輸入腔輸出腔收集極雙腔速調(diào)管放大器1.結(jié)構(gòu)電子槍漂移空間五部分組成：電子槍、輸入腔、漂移空間、輸出腔和收集極電子槍：產(chǎn)生具有一定速度和密度的電子注輸入腔：輸入信號(hào)通過耦合裝置進(jìn)入輸入諧振腔，在高頻隙縫處激勵(lì)起高頻電場(chǎng)，對(duì)電子速度進(jìn)行調(diào)制漂移空間：此空間不存在任何外加電場(chǎng)，是一個(gè)等位空間，電子在該空間速度不變，作慣性運(yùn)動(dòng)。受過速度調(diào)制的電子在此空間形成群聚。輸出腔：密度不均勻的電子流與高頻場(chǎng)在隙縫處進(jìn)行能量交換，放大后的微波信號(hào)經(jīng)耦合裝置輸出收集極：收集交換能量后的電子構(gòu)成直流通路2.放大原理①電子從直流電場(chǎng)獲得能量②速度調(diào)制③密度調(diào)制④能量交換①②③④①’③’④’①號(hào)電子在高頻場(chǎng)為零的瞬間離開輸入腔，速度不變②號(hào)電子在高頻減速場(chǎng)最大的瞬間離開輸入腔，速度最?、厶?hào)電子在高頻加速場(chǎng)最大的瞬間離開輸入腔，速度最大②、③號(hào)電子之間的電子會(huì)以①號(hào)電子為中心群聚④號(hào)電子在高頻為零的瞬間離開輸入腔，速度不變②、③’號(hào)電子之間的電子不發(fā)生群聚電子的群聚中心分別為T/2，3T/2，5T/2電子電流感應(yīng)電流基波感應(yīng)電流基波感應(yīng)電壓6.2.2多腔速調(diào)管放大器①②③④⑤中間腔感性調(diào)諧，電壓超前于電流輸入腔中，處于1號(hào)和3號(hào)電子之間的電子發(fā)生群聚，另外半周的電子不參加群聚該電子流進(jìn)入中間腔后，在中間腔上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與電子電流同相，但中間腔為感性失諧，電壓相位超前于電流，這時(shí)不僅1號(hào)和3號(hào)電子之間的電子參加群聚，而且4號(hào)和5號(hào)電子也參加群聚。使群聚進(jìn)一步加強(qiáng)。6.2.4反射速調(diào)管振蕩器

在雙腔或多腔速調(diào)管放大器中，如果加一個(gè)反饋支路將輸出信號(hào)反饋到輸入端，如果反饋合適就有可能激勵(lì)起微波振蕩。但這樣太麻煩，不實(shí)用。有更加簡(jiǎn)單的方法是只用一個(gè)諧振腔，該諧振腔既擔(dān)負(fù)速度調(diào)制，又擔(dān)負(fù)能量交換任務(wù)。1.結(jié)構(gòu)

反射速調(diào)管由電子槍、諧振腔和反射極組成，有的時(shí)候沒有加速極，而直接由諧振腔柵網(wǎng)兼作電子注加速極，相對(duì)陰極腔體上加的是正電壓V0，反射極加的是負(fù)電壓Vr，這樣在陰極和柵網(wǎng)之間構(gòu)成一個(gè)加速場(chǎng)，而柵網(wǎng)與反射極之間構(gòu)成一個(gè)直流減速場(chǎng)工作原理

電子注在直流加速場(chǎng)中加速到一定的速度進(jìn)入柵網(wǎng)，若這時(shí)柵網(wǎng)間已經(jīng)存在高頻電壓V1sint,則電子流在該高頻場(chǎng)作用下發(fā)生速度調(diào)制，受到速度調(diào)制的電子進(jìn)入直流拒斥場(chǎng)中，速度逐漸減小，直到為零，然后返回來加速進(jìn)入柵網(wǎng)，將能量交給高頻場(chǎng)，從而可以維持振蕩。2.反射速調(diào)管中電子的群聚過程2號(hào)電子離開柵網(wǎng)的速度最快，在拒斥場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn)，時(shí)間最長(zhǎng)3號(hào)電子離開柵網(wǎng)的速度最慢，在拒斥場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)距離的最近，時(shí)間最短1號(hào)電子離開柵網(wǎng)的速度不變，2號(hào)電子和3號(hào)電子圍繞1號(hào)電子群聚6.3行波管放大器