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微波電子學教程/中國科學院大學研究生教材系列

  • 作者：編者:羅積潤|責編:周涵//楊探
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030802705
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：474
人民幣：RMB 168 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要討論微波電子學基本原理以及相對應發展的器件工作機理和相關設計技術（包括速調管、行波管和迴旋管），同時簡要介紹器件向短毫米波和太赫茲頻段的發展情況。通過研究電子在直流電磁場作用下的產生、運動、成形、控制，以及其在真空中與部分特殊高頻電路（諧振腔、慢波和快波結構等）中電磁場相互作用，將電子的直流能量轉換為微波能量（振蕩、放大）。結合三種類型真空微波電子器件工作機理和設計技術的討論，幫助讀者熟悉電子注與諧振和行波電路以及高次模式電磁場相互作用的特點，為不同類型器件研製和在不同形式中應用（例如：雷達與加速器）奠定理論基礎。
    本書在總結前人工作的基礎上，也介紹了一些作者本人近年開展工作的教學心得體會和科研成果。由於微波電子學涉及的數學推導過程非常複雜，故在物理概念可以理解的基礎上，本書盡可能規避和簡化複雜的數學過程。全書力求文字簡練、論證嚴謹、物理概念清晰、敘述條理性強。本書適合高功率微波器件和高能物理專業大學本科高年級學生和研究生學習，同時可以供致力於推動微波電子學和真空微波器件進一步向前發展的科研和工程技術人員以及相關教師參考。
作者介紹
編者:羅積潤|責編:周涵//楊探
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  微波電子學發展歷史和現狀
    1.1.1  電子學基礎
    1.1.2  真空電子學和電子器件
    1.1.3  微波電子學和器件的發展
  1.2  真空微波電子器件的應用
    1.2.1  微波電子管對現代高技術戰爭制電磁權的影響
    1.2.2  雷達
    1.2.3  電子對抗
    1.2.4  微波通信
    1.2.5  加速器
    1.2.6  微波定向能武器
    1.2.7  微波與物質相互作用
  1.3  微波電子學研究的內容
  參考文獻
第2章  電子在靜電磁場中的運動
  2.1  電子運動
    2.1.1  電子在外加均勻正交靜電磁場中的運動
    2.1.2  電子在外加均勻相互平行靜電磁場中的運動
    2.1.3  相對論速度修正
    2.1.4  軸對稱場中電子的運動
  2.2  附加均勻恆定非磁性力場對電子運動的影響
  2.3  電透鏡和磁透鏡
    2.3.1  電透鏡（旋轉對稱電場對電子的聚焦和發散）
    2.3.2  磁透鏡
  2.4  磁場空間緩慢變化對電子運動的影響
    2.4.1  磁場緩變非均勻性描述
    2.4.2  散度項的影響→磁矩不變性（絕熱壓縮）
    2.4.3  梯度項的影響→梯度漂移
    2.4.4  曲率項的影響→曲率漂移
    2.4.5  剪切項的影響
    2.4.6  絕熱不變數
    2.4.7  磁鏡效應
  2.5  多電子集體產生的場及其影響
    2.5.1  多電子產生的電場
    2.5.2  電子注通用發散曲線
    2.5.3  多電子產生的磁場
第2章  習題
  參考文獻
第3章  電子注的產生、傳輸和控制
  3.1  陰極
    3.1.1  概述
    3.1.2  熱發射
    3.1.3  熱陰極的演化歷程
    3.1.4  浸漬擴散陰極
    3.1.5  陰極的壽命
  3.2  電子槍
    3.2.1  皮爾斯電子槍
    3.2.2  電子注的控制技術

  3.3  電子注
    3.3.1  概述
    3.3.2  均勻磁場聚焦
    3.3.3  均勻場聚焦與層流性
    3.3.4  均勻磁場聚焦與非層流電子注
    3.3.5  周期永磁聚焦（層流電子注）
第3章  習題
  參考文獻
第4章  快波與慢波
  4.1  導波的分類
  4.2  慢波
    4.2.1  慢波的起源及其實現途徑
    4.2.2  慢波特性基本參量
  4.3  周期系統
    4.3.1  均勻系統
    4.3.2  周期系統——弗洛凱定理
    4.3.3  空間諧波
    4.3.4  周期系統的色散特性，布里淵圖
  4.4  周期系統等效電路
    4.4.1  T型網路級聯的基本特性
    4.4.2  幾種典型的濾波網路
    4.4.3  周期載入的均勻傳輸線
  4.5  螺旋線
    4.5.1  定性分析
    4.5.2  定量分析
  4.6  耦合腔
    4.6.1  色散特性
    4.6.2  雙槽型耦合腔行波管
  4.7  交錯雙柵
    4.7.1  任意形狀交錯雙柵模型和場解
    4.7.2  色散、耦合阻抗和高頻損耗
    4.7.3  計算實例和比較
  4.8  快波
    4.8.1  快波的起源及其實現途徑
    4.8.2  色散曲線與橫向同步
第4章  習題
  參考文獻
第5章  速調管
  5.1  電子注與間隙的相互作用
    5.1.1  平面柵控間隙
    5.1.2  非平面無柵間隙
  5.2  電子的群聚
    5.2.1  軌道群聚
    5.2.2  考慮空間電荷力時的電子群聚
    5.2.3  實驗驗證
  5.3  耦合（調製）係數和電子負載
    5.3.1  耦合係數（有柵間隙）
    5.3.2  電子負載（平板有柵間隙）
    5.3.3  耦合係數（無柵間隙）
    5.3.4  電子負載（無柵間隙）

  5.4  諧振腔
    5.4.1  從諧振電路到諧振腔
    5.4.2  諧振腔的功率耦合
    5.4.3  諧振腔的調諧
    5.4.4  諧振腔的場分佈表達式
    5.4.5  諧振腔的高頻損耗
    5.4.6  諧振腔的設計和計算
  5.5  速調管工作原理及特性
    5.5.1  速調管分類
    5.5.2  兩腔速調管工作
    5.5.3  速調管小信號工作（增益）
    5.5.4  速調管功率輸出特性
  5.6  特殊用途速調管
    5.6.1  高效率速調管
    5.6.2  高功率速調管
    5.6.3  寬頻速調管
    5.6.4  多注速調管
第5章  習題
  參考文獻
第6章  行波管
  6.1  注波相互作用的小信號理論
    6.1.1  電子注中的高頻電流
    6.1.2  線路方程
    6.1.3  特徵方程
    6.1.4  同步狀態
    6.1.5  非同步狀態
    6.1.6  線路損耗的影響
    6.1.7  空間電荷的影響
  6.2  螺旋線行波管
    6.2.1  螺旋線的帶寬
    6.2.2  增益
    6.2.3  功率
    6.2.4  效率
  6.3  耦合腔行波管
    6.3.1  耦合腔行波管原理
    6.3.2  耦合腔行波管小信號分析
    6.3.3  耦合腔行波管大信號分析
  6.4  收集極
    6.4.1  功率耗散
    6.4.2  功率回收（降壓收集極）
第6章  習題
  參考文獻
第7章  迴旋管
  7.1  迴旋管發展和應用概述
    7.1.1  引言
    7.1.2  迴旋管的基本組織結構及系列家族
    7.1.3  迴旋管和普通微波管的一些性能的比較
    7.1.4  迴旋管的發展現狀
    7.1.5  迴旋管的應用
  7.2  電子迴旋脈塞輻射機理

    7.2.1  相對論電子在恆定磁場中的運動
    7.2.2  迴旋電子受激輻射機理
  7.3  磁控注入電子槍
    7.3.1  電子槍的結構模型和基本參數
    7.3.2  電子槍性能
  7.4  波導場橫向分佈的局部展開
  7.5  迴旋管線性理論
    7.5.1  電子動力學
    7.5.2  高頻場動力學
  7.6  迴旋管的自洽非線性理論
    7.6.1  概述
    7.6.2  電子動力學
  7.7  迴旋振蕩器
    7.7.1  開放式諧振腔
    7.7.2  模式選擇和抑制
    7.7.3  注波互作用分析
    7.7.4  准光模式變換器
    7.7.5  磁掃描系統
  7.8  迴旋行波放大器
    7.8.1  線性分析
    7.8.2  自洽非線性分析
第7章  習題
  參考文獻
第8章  太赫茲（THz）波產生的問題和器件相適應發展概述
  8.1  引言
    8.1.1  THz波特點
    8.1.2  THz波產生遇到的問題及解決辦法
  8.2  傳統器件用於THz波產生的高頻電路結構變化
    8.2.1  梯形線
    8.2.2  啞鈴型多間隙腔
    8.2.3  摺疊波導
    8.2.4  交錯雙柵
    8.2.5  曲折線型慢波結構
  8.3  帶狀注電子槍
    8.3.1  引言
    8.3.2  帶狀注的成形
  8.4  帶狀電子注的傳輸控制
第8章  習題
  參考文獻
附錄  交錯雙柵色散特性和損耗公式
  A.1  色散特性
  A.2  矩形交錯雙柵歐姆損耗表達式分子項

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