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第1章 概论1

微波真空电子器件1

信息化武器装备的心脏1

20世纪最伟大的发明之一2

真空电子器件过时了吗4

制电磁权依赖于先进的微波电子管6

用途广泛的真空电子器件家族8

真空电子器件的应用9

雷达系统的核心器件9

电子对抗系统的威力来自大功率微波器件10

现代通信系统的基础11

微波定向能武器14

适于夜战应用的光电成像与转换器件15

清洁高效的工业能源16

安全与健康的卫士——X光管和加速管构成的系统17

可控热核反应19

真空电子器件基础20

什么是电子20

自由电子在静电场中的运动20

电子在磁场中的运动21

电子在复合电场和磁场中的运动21

面向21世纪的真空电子器件22

集成固态／真空电子微波功率模块22

真空微电子学和微型真空电子器件23

相对论电子学25

等离子体显示器件26

第2章 速调管27

引言27

双腔速调管29

双腔速调管中电子注的密度调制29

密度调制电子注与高频场的互作用30

多腔速调管的工作原理31

速调管的结构32

速调管的组成33

电子枪33

电子注的维持34

谐振腔及其调谐机构35

能量耦合装置36

收集极37

速调管的性能指标37

主特性37

副特性38

速调管的发展38

展宽速调管带宽的技术38

多注速调管42

速调四极管44

速调管的应用45

各种雷达系统的应用45

加速器上的应用46

电视、广播和通信上的应用46

速调管的发展趋势47

参考文献47

第3章 行波管48

引言48

行波管的特点48

行波管发展简史49

行波管分类50

行波管工作原理51

行波管的结构51

行波管的工作原理52

行波管的主要特性54

双模行波管57

相位一致行波管59

小型化行波管59

慢波结构60

概述60

螺旋线慢波结构61

耦合腔慢波结构63

新型慢波结构65

聚焦结构66

概述66

电磁聚焦结构67

永磁聚焦结构67

周期永磁聚焦结构68

收集极68

总效率、电子效率和收集极效率68

降压收集极69

谐波和非线性效应70

引言70

谐波70

互调71

行波管的噪声72

射频噪声72

相位噪声73

行波管的使用与维护73

行波管的用途73

行波管对电源和调制器的要求76

行波管的正确使用和维护78

行波管的发展趋势79

向T赫兹波段发展79

高导流系数电子枪79

更好的材料、阴极和磁性材料80

改进制造工艺，提高行波管的一致性80

改进行波管理论，发展计算机模拟技术80

参考文献80

第4章 正交场微波管81

引言81

显著特点81

发展简史81

分类与应用82

在不断创新中发展83

磁控管84

结构84

工作原理85

主要特性87

工作特点88

同轴磁控管89

信标磁控管90

捷变频磁控管90

毫米波磁控管91

电压调谐磁控管92

连续波磁控管92

锁频、锁相技术93

放大管94

基本结构94

慢波结构95

二次发射冷阴极96

漂移区和控制极97

工作原理97

主要特性97

前向波放大管99

阴极激励放大管100

轴向注入式前向波放大管100

栅控注入式前向波放大管101

使用、维护技术101

参考文献103

第5章 高功率微波源104

引言104

电子回旋脉塞及回旋管系列106

发展概况及基本原理106

回旋单腔振荡管109

回旋速调管111

回旋行波管112

毫米波回旋返波振荡器113

相对论普通微波管系列114

相对论速调管114

相对论磁控管115

相对论行波管116

相对论返波管117

其他高功率微波器件117

切伦柯夫器件117

虚阴极器件119

自由电子激光120

填充等离子体的相对论微波器件120

磁绝缘线振荡器121

脉冲功率技术122

引言122

脉冲线型电子加速器122

感应直线加速器123

爆磁压缩驱动的脉冲功率系统125

高功率微波的应用126

未来可能的杀手锏——高功率微波武器126

高功率微波拒止武器127

高功率雷达和冲击雷达127

超级干扰机128

受控热核聚变等离子体加热128

微波高梯度加速器129

微波功率束射129

高功率微波工业应用129

参考文献130

第6章 气体放电器件131

引言131

用于脉冲调制的闸流管132

脉冲闸流管的基本结构和工作原理132

脉冲闸流管的主要参数及特性134

氢闸流管135

闸流管的选用原则及使用中的注意事项136

其他类型闸流管简介137

冷阴极触发管138

冷阴极触发管的基本结构和工作原理138

主要特性139

冷阴极触发管的种类和应用141

冷阴极触发管的选择和使用143

天线开关管144

天线开关管的基本工作原理及在雷达系统中的作用144

天线开关管的主要电性能指标及定义145

目前常用天线开关管的种类和特点148

天线开关管选用注意事项149

天线开关管使用过程中的注意事项149

参考文献150

第7章 阴极和热子组件151

引言151

微波真空电子器件对阴极性能的一般要求151

速调管、行波管类“O”型器件对阴极的要求152

磁控管、正交场放大器类M型器件对阴极的要求152

阴极和器件是一个不可分割的整体153

阴极的作用153

阴极电子学154

研究内容154

发射机理154

热阴极分类157

纯金属阴极及原子薄膜阴极159

氧化物阴极及其变体163

扩散阴极164

其他类型阴极170

正交场器件阴极170

离子器件空心阴极171

六硼化镧阴极172

铱镧阴极173

氧化钇—铱阴极174

热子及热子组件174

热子结构形式175

热子材料175

裸丝式热子与涂覆绝缘层热子180

阴极—热子组合件180

快热阴极—热子组合件181

功函数、发射电流密度与阴极寿命182

阴极除气、激活与老练184

阴极使用中常见问题分析186

气体中毒186

金属蒸气中毒186

管内杂质污染187

阴极活性鉴定方法188

降落法188

Miram曲线法189

参考文献192

第8章 真空微电子学193

引言193

基础工作的突破和Spindt阴极的发明194

真空微电子学的诞生195

场致发射阵列阴极196

场致发射阵列阴极（Spindt阴极）的基本发射性能196

制造技术197

新型场致发射材料200

真空微电子器件203

射频器件应用204

场发射平板显示器210

微真空电子器件215

微型速调管215

行波管和返波振荡器216

RF窗和波导元件218

阴极和电子光学218

微加工深刻技术218

参考文献221

第9章 微波管发射机222

引言222

典型的微波管发射机223

单级自激振荡式发射机223

主振放大式发射机224

功率合成式发射机225

发射机主要技术、战术指标225

发射机主要技术指标225

发射机主要战术指标226

其他指标226

微波管选择226

微波管的性能比较226

微波管选择基本原则230

微波管发射机的几点设计考虑232

满足性能指标232

合理构建高频系统235

安全性与可靠性235

参考文献241

第10章 微波管发射机电源243

引言243

常见武器装备的配电特性243

地面与车载系统的初始电源244

舰载系统的初始电源244

机载系统的初始电源244

空间系统的初始电源244

微波管发射机所用电源的输出特性245

输出调节范围245

负载适应能力245

微波管发射机常用电源系统245

微波管发射机系统的初始电源245

微波管发射机常用电源248

采用变压器直接变换构成的电源系统250

采用逆变方式构成的电源系统251

整流滤波251

单相整流电路251

多相整流技术252

倍压整流电路254

相控整流电路255

滤波电路255

现代微波管发射机中常用的开关电源技术256

开关电源的基本变换电路257

适合小功率电源的单端变换器258

适合中大功率电源的变换器260

变换器的软开关技术262

微波管发射机高压电源常用的典型谐振变换器264

微波管发射机高压电源控制、保护技术268

变换器功率开关的驱动方式268

高压电源的闭环控制269

高压电源的检测、保护271

组合式大功率高压电源系统72

串联组合式高压电源系统272

并联组合式高压电源系统273

电源可靠性设计274

参考文献275

第11章 脉冲调制器276

引言276

脉冲调制器的基本类型及用途276

脉冲调制器的比较与选择277

调制控制电极的脉冲调制器277

控制极调制的微波管277

控制极脉冲调制器的拓扑结构278

控制信号的传输280

控制极脉冲调制器的开关选择及主电路基本连接282

调制脉冲的前后沿、功耗与控制电极分布电容的关系283

对控制电极脉冲调制器的保护要求284

阴极脉冲调制器285

阴极调制的微波管285

阴极脉冲调制器的拓扑结构285

线型脉冲调制器286

刚管调制器290

基本刚管调制器和线型调制器的性能对比298

对阴极脉冲调制器的保护要求298

脉冲调制技术的发展299

脉冲调制技术的最新发展299

应用需求的发展对已有的脉冲调制技术的促进301

参考文献301

第12章 微波管发射机的控制、保护和监测302

引言302

微波管的保护要求302

各类微波管的加电和关机的基本程序307

正交场放大器发射机的开／关机程序307

栅控型线性电子注管发射机的开／关机程序308

阴调型线性电子注管发射机的开／关机程序309

磁控管发射机的开／关机程序309

微波管的控制和保护电路310

微波管发射机典型的控制电路310

微波管发射机的典型保护电路313

微波管必要参数的监测317

钛泵电流或钛泵电压的监测317

灯丝电流、电压的监测318

阴极电压或脉冲的监测318

微波管控制极电压及波形的监测318

微波管各极电流的监测319

聚焦线圈电流、电压监测320

冷却系统监测320

功率及射频包络的监测321

参考文献322

第13章 微波管发射机的其他重要部分323

引言323

微波管发射机的射频电路323

PIN二极管开关323

驱动放大器324

均衡器324

隔离器325

输入耦合器325

波导打火监测器325

输出耦合器326

高功率环行器326

输出滤波器327

微波管发射机的环境与冷却327

环境对微波管发射机的影响327

微波管发射机的冷却331

微波管发射机的高压绝缘与封装337

高压电路与低压电路的隔离和设置337

高压击穿的机理338

高压电路的封装339

微波管发射机指标的测试和测量343

微波管测试343

工作参数测试347

发射机指标测试347

参考文献349

第14章 军用微波系统350

引言350

电子信号的频谱分析350

频谱分析350

通信系统的信号351

信噪比355

脉码调制355

脉码调制简介355

时分复用356

基带信号358

信息系统358

传输系统358

调制359

微波中继360

概述360

微波中继系统的方框图361

天线363

卫星通信364

雷达系统的工作原理及核心器件368

测量目标的速度369

测量目标的距离370

速度和距离的联合测量370

方位角的测量373

相控阵雷达375

雷达方块图376

雷达方程378

电子对抗系统的威力来自大功率微波器件379

偷袭380

反辐射导弹381

碎片和诱饵381

噪声阻塞381

欺骗阻塞382

反电子对抗385

参考文献386

缩略语387