Лампа хвилі, що біжить
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Лампа хвилі, що біжить

Лампа хвилі (ЛБВ), що біжить, лампа з хвилею, що біжить, електровакуумний прилад, в якому для посилення електромагнітних коливань СВЧ(надвисокі частоти) використовується тривала взаємодія електромагнітної хвилі, що біжить, і електронного потоку, рухомих в одному напрямі. Основне призначення Л. би. ст — посилення коливань СВЧ(надвисокі частоти)(300 Мгц — 300 Ггц ) у приймальнях і передавальних пристроях. Л. би. ст використовуються також для перетворення і множення частоти і ін. цілей. Електровакуумний прилад, робота якого заснована на взаємодії електронного потоку і хвилі, що біжить, вперше запропонував і запатентував американський інженер А. Гаєв (A. Hoeff) в 1936. Першу Л. би. ст створив американський учений Р. Компфнер (R. Kompfner) в 1943. Перші теоретичні роботи по Л. би. ст опублікував американський фізик Дж. Пірс (J. Pierce) в 1947.

  Основними частинами Л. би. ст ( рис .) є: електронна гармата для створення і формування електронного потоку; уповільнююча система, знижуюча швидкість хвилі, що біжить, уздовж осі Л. би. ст до швидкості, близької до швидкості електронів, для синхронного руху хвилі з електронним потоком (зазвичай використовується металева спіраль, жорстко закріплена подовжніми діелектричними опорами і що відрізняється слабкою залежністю швидкості хвилі, що біжить уздовж неї, від частоти, завдяки чому досягається ефективна взаємодія хвилі з електронним потоком в широкій смузі частот); фокусуюча система (періодична система постійних магнітів, соленоїд або ін.) для утримання магнітним полем електронного потоку в заданих кордонах поперечного перетину по всій його довжині; колектор для уловлювання електронів; введення і виведення енергії електромагнітних коливань; поглинач енергії коливань СВЧ(надвисокі частоти) на невеликій ділянці уповільнюючої системи для усунення самозбудження Л. би. ст із-за віддзеркалень хвиль від кінців уповільнюючої системи.

  Механізм взаємодії електронного потоку з електромагнітною хвилею можна пояснити таким чином. Електрони, синхронно рухаючись разом з хвилею, під впливом прискорюючих (позитивна півхвиля) і гальмівних (негативна півхвиля) ділянок її електричного поля групуються в згустки. Останні розташовуються в тих місцях поля, де прискорююча електрони півхвиля переходить в гальмівну. В разі рівності швидкостей хвилі і електронів обміну енергією між ними немає, посилення відсутнє. Якщо швидкість електронів трохи перевищує швидкість хвилі, згустки електронів, обганяючи хвилю входять в гальмівні ділянки поля і під їх дією гальмуються. Кінетична енергія, втрачена електронами при гальмуванні, переходить в енергію хвилі, що біжить.

  Л. би. ст широкосмугові: смуга пропускання частот в багатьох типів Л. би. ст перевищує октаву . Залежно від призначення Л. би. ст випускаються на вихідні потужності від доль мвт (вхідні малопотужні і малошумливі Л. би. ст в підсилювачах СВЧ(надвисокі частоти)) до десятків квт (вихідні потужні Л. би. ст в передавальних пристроях СВЧ(надвисокі частоти)) в безперервному режимі і до декількох Мвт в імпульсному режимі роботи. Л. би. ст дають велике посилення — зазвичай від 30 до 60 дб . Ккд Л. би. ст середньої і великої потужності невисоке — близько 30%. Для вхідних каскадів посилення в широкій смузі частот випускаються Л. би. ст з вихідною потужністю від 10 -4 до 10 Вт і низьким коефіцієнтом шуму (від 3 до 20 дб ) . Поряд з розглянутими Л. би. ст застосовуються Л. би. ст типа М. Про механізм роботи останніх див.(дивися) в ст. Магнетронного типа прилади .

 

  Літ.: Пірс Дж. P., Лампа з хвилею, що біжить, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1952; Коваленко Ст Ф., Введення в електроніку надвисоких частот, 2 видавництва, М., 1955; Сретенський Ст Н., Основи вживання електронних приладів надвисоких частот, М., 1963; Жуків Би. С., Перегонів С. А., Лампи хвилі, що біжить, М., 1967.

  Е. Н. Смирнов.

Схематичне зображення лампи хвилі, що біжить: 1 — електронна гармата; 2 — уповільнююча система; 3 — фокусуюча система соленоїдного типа; 4 — колектор; 5 — виведення енергії; 6 — поглинач енергії коливань СВЧ(надвисокі частоти); 7 — введення енергії.