Развитие трехмерных математических моделей приборов М-типа и их применение к магнетронным усилителям
Диссертация
Предложен новый более точный алгоритм решения трехмерного цилиндрического уравнения Пуассона с разложением в ряд Фурье по двум координатам и заменой дифференциального оператора разностной схемой по третьей координате. Предложена 27-точечная аппроксимация потенциальной функции, позволяющая избежать больших скачков заряда в моделях приборов М-типа. Показано, что данные соотношения обеспечивают… Читать ещё >
Список литературы
- Капица П.Л. Электроника больших мощностей. М.: — Издательство АН СССР, 1962. — 196 с.
- Стальмахов B.C. Основы электроники сверхвысокочастотных приборов со скрещенными полями. М.: Советское радио, 1963. — 368 с.
- Сковрон Д.Ф. Усилитель М-типа с распределенной эмиссией. В кн.: Мощные электровакуумные приборы СВЧ: Пер. с англ. /Под ред. Клемпитта Л. — М.: Мир, 1974, — С. 69−101.
- Кукарин С.В. Электронные СВЧ приборы (характеристики, применения, тенденции развития). М.: Радио и связь, 1981.- 272 с.
- Цейтлин М.Б., Фурсаев М. А., Бецкий О. В. Сверхвысокочастотные усилители со скрещенными полями/Под ред. Цейтлина М. Б. М.: Советское радио, 1978.-С. 171 — 263.
- Гайдук В.И., Палатов К. И., Петров Д. М. Физические основы электроники СВЧ. М.: Советское радио, 1971. — 600 с.
- Электронные сверхвысокочастотные приборы со скрещенными полями: Пер. с англ. В 2 Т. / Под ред. М. М. Федорова. М.: ИЛ, 1961. -Т.1.- 555 е.- Т.2.-471 с.
- Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. В 2 т. М.: Высшая школа, 1972.-Т.2 -375 с.
- Коваленко В.Ф. Введение в электронику СВЧ. М.: Советское радио, 1955. -343 с.
- Гвоздовер С.Д. Теория электронных приборов сверхвысоких частот. М.: ГИТТЛ, 1956. — 527 с.
- Девятков Н.Д., Зусмановский А. С., Цейтлин A.M. Применение СВЧ электронных приборов и квантовых генераторов в народном хозяйстве: Обзор//Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, — 1967.- № 11.-С. 1−13.
- Сретенский В.Н. Основы применения электронных приборов СВЧ. М.: Советское радио, 1963.-416 с.
- СВЧ энергетика/ Под ред. Э. Окресса, Э. Д. Шлиферра. В Зт. М.: Мир, 1971.-Т. 1.-464 с. — Т. 2.-272 с. — Т. 3.-248 с.
- Вайнштейн JI.A., Солнцев В. А. Лекции по сверхвысокочастотной электронике. М.: Советское радио, 1973. — 392 с.
- Хеминг Р.В. Численные методы. Перв. с англ. М.: Наука, 1972. — 400 с.
- Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом крупных частиц. Пер. с англ. под ред. Сагдеева Р. З. и Шевченко В. И. М.: Мир, 1987. -640 с.
- Солнцев В.А. Метод крупных частиц и математические модели электронных приборов типа «О». В кн. Лекции по электронике СВЧ (4 -зимняя школа — семинар инженеров), — Саратов. Изд-во СГУ, 1978.- С. 6−65.
- Вайнштейн Л.А., Рошаль А. С. Пространственный заряд в магнетронных приборах. В кн.: Лекции по электронике СВЧ (2-я зимняя школа-семинар инженеров).- Саратов: изд-во СГУ, 1972, — С. 3−129.
- Вайнштейн Л.А. Пространственный заряд в скрещенных полях. В кн.: Электроника больших мощностей. — М.: Наука, 1968.- С. 147−194.
- Байбурин В.Б. К учету пространственного заряда при расчете электронных траекторий в многорезонаторном магнетроне // Радиотехника и электроника, — 1972, — Т. XVIII,№ 3, — С. 645−647.
- Романов П.В., Рошаль А. С., Галимулин В. Н. О расчете методом Монте-Карло плоского электронного потока в скрещенных полях // Изв. ВУЗов. Радиофизика.- 1970, — Т. 13, — № 7 С. 1096−1103.
- Романов П.В., Рошаль А. С., Галимулин В. Н. О расчете методом Монте-Карло цилиндрического электронного потока в скрещенных полях //Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1970, — Т.13, № 10.- С. 1554−1562.
- Vaughan I. R.M. A Model for Calculation of magnetron performance // IEEE Trans. ED, 1973, — Vol. ED-20, № 9.- P.818−826.
- Рошаль А.С. Исследование пространственного заряда в скрещенных полях методом «крупных частиц». Инженерно-математические методы в физике и кибернетике. Сб. статей под ред. Кузина JI.T. М. МИФИ. Атомиздат, 1975,-С. 29−35.
- Моносов Г. Г. К решению уравнения Пуассона для пространства взаимодействия цилиндрического магнетрона на ЭЦВМ методом Фурье //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.-1970.- Вып. 3.- С. 150−154.
- Соболев Г. Л. Применение метода Фурье для аналитического расчета поля пространственного заряда в плоском магнетроне. В кн.: Техническая электроника и электродинамика: Научн. тр. / Сарат. Политехи, ин-т, 1975. — Вып. 94, — С. 43−59.
- Байбурин В.Б. Трехмерное решение задачи о потенциале электронных сгустков в скрещенных полях // Радиотехника и электроника. 1984, — Т.29, № 4, — С. 751−756.
- Hockney R.W. A fast direct solution of Poisson’s equation using// Journal of АСМД965, — Vol. 12.- № I.- p. 95.
- Романов П.В., Рошаль A.C. О решении уравнения Пуассона для области взаимодействия электронных приборов // Изв. ВУЗов, Радиофизика,-1971.-Т. 14, № 7 С. 1097−1105.
- Шадрин А.А., Шеин А. Г. К расчету полей пространственного заряда в электронных приборах сверхбыстрым методом Хокни // Радиотехника: Респ. меж-вед. науч. техн. сб.- 1974, — Вып.28, — С. 32−45.
- Шадрин А.А., Шеин А. Г. Модификация «сверхбыстрого» алгоритма решения уравнения Пуассона для трехмерных областей взаимодействия электронных приборов // Радиотехника: Респ. меж-вед. науч. техн. сб,-1974, — Вып. 29, — С. 96−110.
- Писаренко В. М., Шадрин А. А., Галаган А. В. Реализация алгоритма трехмерного решения уравнения Пуассона методом Хокни // Радиотехника. Харьков: «Выща школа». 1989. — Вып. 89. -С. 88 — 92.
- Рошаль А.С. Сглаживание кулоновского поля в моделях «крупных частиц» //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.-1976, — Вып.5.-С. 72−77.
- Галимуллин В.Н., Романов П. В., Рошаль А. С. О представлении тригонометрическим полиномом функции, заданной в равностоящих узлах. Журнал вычислительной математики и математической физики.-1970,-Т. 10, № 3.- С. 741−744.
- Рошаль А.С. Моделирование заряженных пучков. М.: Атом-издат, 1979. -- С. 224.
- Байбурин В.Б. Пространственный заряд и форма электронных спиц в скрещенных полях // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1973. -Вып. 3.- С. 108−100.
- MacGregor D.M. Computer modeling of crossed-field tubes // Application surface, 1981, — Vol. 8, — N 1−2, — P.213−224.
- Dombrowski G. Theory of the amplitron. Trans. IRE, 1959, — Vol. ED-6.- N 4,-P.419.
- Романов П.В., Рошаль А. С. Исследование электронной бомбардировки в скрещенных полях методом численного эксперимента //ЖТФ. 1974. -Т.9.-С. 1964−1969.
- Лапшин A.M., Лейтан З. А., Рошаль А. С. Исследование процесса образования электронного облака в скрещенных полях на модели частиц переменного заряда // Изв. ВУЗов. Радиофизика.- 1982.- Т. 25, № I,-С. 6−14.
- Грицунов А.В., Шеин А. Г. Моделирование на ЭВМ переходных процессов при взаимодействии электронного потока с обратной волной в усилителях М-типа с распределенной эмиссией // Радиотехника: Респ. межвед. научн. техн. сб.- 1983, — Вып. 65, — С. 93−99.
- Грицунов А.В. Моделирование нестационарных режимов СВЧ-усилителей типа М с распределенной эмиссией // Радиотехника: Респ. межвед. научн. техн. сб.- 1984,-Вып. 70.-С. 90−100.
- Грицунов А.В. Пакет прикладных программ для моделирования СВЧ -усилителей со скрещенными полями // Радиотехника: Респ. межвед. научн. техн. сб.- 1985, — Вып. 75, — С. 23−31.
- Нечаев В.Е. Об адиабатическом приближении при анализе работы приборов магнетронного типа. Изв. ВУЗов, Радиофизика, 1962, — Т. 5, № 5, — С. 1035−1040.
- Байбурин. В.Б., Соболев Г. Л. К расчету основных электрических параметров многорезонаторных магнетронов // Радиотехника и электроника, — 1967, — Т. XII, № 9, — С. 1600−1605.
- Ушерович Б.Л., Фурсаев М. А. К адиабатической теории цилиндрического магнетрона //Вопросы радиоэлектроники. Сер. Электроника.- 1963, — № 2-С. 26−38.
- Гайдук В.И., Ковалев Ю. А., Макаров В. Н. Усреднение уравнений движения электронов в скрещенных полях с учетом неоднородности ВЧ-поля и силы квазистатического кулоновского поля //Радиотехника и электроника, — 1975, — Т. XX, № 1, — С. 143−149.
- Еремин В.П. Электронная бомбардировка анода в магнетронных усилителях с пространством дрейфа // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.- 1973.- Вып.5, — С. 125−126.
- Соминский Г. Г. Азимутальное распределение торцевого тока в магнетроне //ЖТФ.- 1965, — Т.35, — Вып. 10, — С. 1782−1785.
- Соминский Г. Г. Радиальное распределение торцевого тока в магнетроне //ЖТФ.- 1968, — Т. 38, Вып.4.- С. 663−669.
- Блейвас И. М., Кандыбей В. Г., Некрасов Л. Г., Хомич Р. А. Исследование условий формирования электронного потока в магнетроне в осевом направлении //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.- 1983.-Вып.12, — С. 37−40.
- Бондарцов Г. И., Соминский Г. Г. Исследование аксиальных колебаний пространственного заряда в усилителе со скрещенными полями //ЖТФ,-1975, — Т.45, Вып. 8, — С. 1664−1668.
- Малютин В.И., Соминский Г. Г. Об аксиальном распределении электронной бомбардировки катода в системах со скрещенными полями // ЖТФ. 1976. — Т. 46, № 1 — - С. 64−66.
- Соминский Г. Г., Цыбин Д. Ю. Исследование аксиального распределения анодного тока в магнетронном диоде //ЖТФ. 1976. — Т. 46, № 1 — С. 67 -69.
- Бондарцев Г. И., Соминский Г. Г., Фридрихов С. А. О связи характеристик аксиальных колебаний в магнетронном диоде с геометрическими размерами пространства взаимодействия //Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1976. — Вып. 8.- С. 2428−2430.
- Соминский Г. Г., Цыбин О. Ю. Воздействие наклона силовых линий магнитного поля на процессы в объемном заряде магнетронных приборов // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ, — 1985. Вып. 5. — С. 3−5.
- Филимонов Г. Ф. Сравнение двумерной теории магнетрона с экспериментом // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ,-1972.-Вып. 6, — С. 22−31.
- Блейвас И.М., Моносов Г. Г., Соминский Г. Г., Хомич Р. А. Численный расчет и анализ осевого движения электронов в магнетронных приборах //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, — 1984, — Вып.4.- С. 3−7.
- Шофман С.Г., Еремин В. П. Моделирование и расчет утечки электронов из пространства взаимодействия магнетрона в осевом направлении //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.- 1987.- Вып.З. С. 34−37.
- Байбурин В.Б., Терентьев А. А., Пластун С. Б. Многопериодная численная модель магнетронного генератора на основе метода крупных частиц //Радиотехника и электроника. -1996.-Т. 41, № 2, — С. 236−240
- Байбурин В.Б., Терентьев А. А. Многопериодная численная модель магнетрона на основе метода крупных частиц // Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы электронного приборостроения"-Саратов, 1994, — С. 4−6.
- Байбурин В.Б., Терентьев А. А., Сысуев А. В., Пластун С. Б., Еремин В. П. «Нулевой» ток в приборах М-типа и самоподдерживающие электронные сгустки // Письма в ЖТФ.-1998.-Т.24.-№ 12.- С. 57−62.
- Терентьев А.А. Исследование структуры электронного облака в магнетроне с помощью численного моделирования //Физические основы радиоэлектроники и полупроводников: Межвуз. сб. науч. статей. Вып. 4. -Саратов, 1999. — С. 8−9.
- Байбурин В.Б., Еремин В. П., Сысуев А.В.,. Терентьев А. А. Численное моделирование магнетронных генераторов с учетом конкуренции видов колебаний // Письма в ЖТФ. 2000. — Т.26, Вып.4. — С. 37−46.
- Терентьев А.А. Конкуренция видов колебаний в магнетроне // Физические основы радиоэлектроники и полупроводников: Межвуз. науч.сб.-Вып.З.Саратов, 1998.- С. 24−25.
- Терентьев А.А., Гурьев И. К. Влияние разрезной структуры анода на процессы в магнетронных приборах //Физические основы радиоэлектроники и полупроводников: Межвуз. науч.сб.-Вып.3.-Саратов, 1998, — С. 26−27.
- Байбурин В.Б., Ширшин С. И., Еремин В. П. Цилиндрическая модель усилителя с распределенной эмиссией и замкнутым электронным потоком //Радиотехника и электроника. 1984, — Т.29, № 3, — С. 508−515.
- Чурюмов. Г. И., Шеин А. Г. Исследование усилителя М-типа цилиндрической конструкции. В кн.: Девятая Всесоюзная конференция по электронике сверхвысоких частот: Тез. докл. Т.1. Вакуумная электроника СВЧ.- Киев, 1979, — с 138.
- Байбурин В.Б., Вислов В. И., Еремин В.П, Анализ характеристик магнетронного усилителя с катодным возбуждением и распределенной эмиссией //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, — 1983, — Вып. 3,-С.23−25.
- Чурюмов Г. И. Анализ процесса взаимодействия замкнутого электронного потока с обратной волной в усилителе М-типа с распределенной эмиссией //Радиотехника: Респ.межвед. научн.техн.сб.- 1983,-Вып. 66, — С. 90−96.
- Писаренко В.М., Шадрин А. А. Численная трехмерная модель генератора М-типа //Радиотехника. Респ. межвед. научн.-техн. сб.-1985,-Вып. 75.-С. 71−78.
- Галаган А.В. Цилиндрическая трехмерная модель генератора со скрещенными полями //Радиотехника. Изд. «Выща школа». Харьков. -1989.-Вып. 88.-С. 130 -135.
- Паныпин В.В. О фазовом механизме нарастания вторично-эмиссионного электронного потока в приборах М-типа // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, — 1968.- Вып. 11.- С. 26−40.
- Симошин В.В. Исследование катодных потерь в магнетронах с вторично-эмиссионным катодом методом численного моделирования //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, — 1982, — Вып. 1, — С. 27−31.
- Паныпин В.В. К расчету энергии удара электронов о катод в широкополосных приборах с катодом в пространстве взаимодействия //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.-1968.- Вып. 9, — С. 78−84.
- Паныпин В.В. Приближенный расчет энергии удара электронов об анод в магнетронных приборах //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.-1970, — Вып. 9,-С. 23−35.
- Блейвас И.М., Голубков Б. И., Ильин В. П. Комплекс программ на БЭСМ-6 широкого класса задач статической электроники (КСИ-БЭСМ-6). В кн.: Методы электронно-оптических систем, — Новосибирск. Вычислительный центр, 1973.-4.IL- С-3−20.
- Рошаль А.С. О распределении электронно-статического потенциала в магнетроне // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, — 1974, — Вып.З.-С. 109−111.
- Бинс К., Лаурсен П. Анализ и расчет электрических и магнитных полей. -М.: Энергия, 1970.- 375 с.
- Бухгольц Г. Расчет электрических и магнитных полей. М.: ИЛ, 1961. -712 с.
- Рабинович Я.Д. Расчет постоянных магнитов на ЭВМ // Изв. ВУЗов. Электрмеханика.- 1973, — № 6, — С. 896−903.
- Блейвас И.М. и др. Программа анализа и оптимизации магнитных систем // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1986. — Вып. 1. — С. 71.
- И.М. Блейвас, B.C. Лукошков, Я. И. Местечкин и др. Решение задач электронной оптики и сверхвысокочастотной электроники методами математического моделирования//Радиотехника и электроника.- 1963, — Т. VIII, № 10.-С. 1764−1775.
- Терентьев А.А., Ильин Е. М., Байбурин В. Б. Многопериодная численная модель усилителей М-типа с распределенной эмиссией // Изв. ВУЗов MB и ССО СССР. Радиоэлектроника.- 1986, — Т. 29, № 10.- С. 72−79.
- Терентьев А.А. Численное моделирование усилителей М-типа с распределенной эмиссией и замкнутым электронным потоком //Тезисы докладов XI Всесоюзной научной конференции «Электроника СВЧ».-Орджоникидзе, 1986,-Т. 1.-С. 103.
- Терентьев А.А., Лазовская Б. Э. Программа расчета характеристик усилителей М-типа с распределенной эмиссией и замкнутым электронным потоком //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ,-1990.-Вып.8,-С. 63−64.
- Беляченко В.П., Сысуев В. А. Анализ движения электронов в магнетроне с неоднородными статическими полями //Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.- 1982, — Вып.7, — С. 3−9.
- Байбурин В.Б., Кудрин И. В. Анализ электронных траекторий в плоском магнетроне с неоднородным магнитным полем//Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.-1977, — Вып. 7, — С. 51−56.
- Петров А.Ю., Усыченко В. Г. Солитоны замкнутого электронного потока в скрещенных полях//Радиотехника и электроника, — 1992.-Т.37, № 8. -С.1481.
- Терентьев А.А., Ильин Е. М., Байбурин В. Б. Анализ и моделирование многочастотного режима в усилителях М-типа с распределенным катодом. Радиотехника и электроника, — 1985, — Т. ЗО, № 3, — С. 577−586.
- Терентьев А.А., Ильин Е. М., Байбурин В. Б. Теоретическое исследование генерации гармонических колебаний в амплитроне // Тезисы докладов XI Всесоюзной научной конференции «Электроника-СВЧ».- Орджоникидзе, 1986.-Т.1.-С. 194−195.
- Прокофьев JI.В., Скобелкин В. И. Об устойчивости амплитрона //Радиотехника и электроника.- 1972, — Т. XVII, № 1, — С. 119−126.
- Байбурин В.Б. О максимальных выходных параметрах амплитрона //Радиотехника и электроника, — 1982.- Т. XXVII, № 5, — С. 987−990.
- Байбурин В.Б., Терентьев А. А., Поваров А. Б., Гаврилов М. В. Адиабатическая трехмерная модель магнетрона // Функциональные электродинамические системы и устройства, линии передач СВЧ: Межвуз. науч. сб.- Саратов: СГТУ, 1999. С. 8−13.
- Моносов Г. Г. Траектории электронов в приборах магнетронного типа//Радиотехника и электроника, — 1962.- Т. VII, № 5, — С. 851−858.
- Завьялова, Уткин К. Г., Чепарухин В. В. О влиянии краевого электрического поля на траектории электронов в магнетронном диоде //Физическая электроника. Труды ЛПИ, 1970.- № 311.- С. 159−165.
- Лебедев И.В., Мешкичев В. Н. О связи предельной величины постоянного магнитного поля магнетронных генераторов и пороговой мощности усилителей М-типа//Радиотехника и электроника.- 1976, — Т. XXI, № 12,-С.2574−2579.
- ГалаганА.В., Грицунов А. В., Писаренко В. М. К вопросу решения уравнения возбуждения в моделях «крупных частиц» //Радиотехника. -Харьков: Выща школа. 1989. — Вып. 90. — С. 123 — 126.
- Байбурин В.Б., Терентьев А. А., Поваров А. Б. Трехмерное моделирование поведения электронного облака в приборах М-типа //Физические основы радиоэлектроники и полупроводников.: Межвуз. науч.сб.-Вып.З.-Саратов, 1998, — С. 29−34.
- Поваров А.Б. Анализ характеристик магнетрона с помощью трехмерной модели // Физические основы радиоэлектроники и полупроводников:
- Межвуз. сб. науч. статей. Вып.4. — Саратов: Сарат. пед. ин-т, 1999. -С.10−11.
- Поваров А.Б. Исследование «трехмерных» явлений в магнетронных генераторах // Прикладные исследования в радиофизике и электронике: Межвуз. сб. науч. статей. Саратов: «Исток-С», 2001. -С.21−23.
- Смирнов А.В., Усыченко В. Г. Возникновение хаоса и избыточного шума в магнетроне. //Радиотехника и электроника. 1988. — Т.33, № 4. — С. 883.
- Марпл С.А. Цифровой спектральный анализ и его приложения. -М.: Мир, 1990.-584 с.
- Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. — 207 с.
- Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента. М.: Наука, 1971 -С. 376.
- Ноден П., Китте К. Алгебраическая алгоритмика (с упражнениями и решениями). Пер. с франц.- М.: Мир, 1999.- 720 с.
- Гайдышев И. Анализ и обработка данных: специальный справочник. -СПб: Питер, 2001.-752 с.
- Шикин Е.В., Боресков А. В. Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения. М.: «Диалог-Мифи», 1995. — 228с.
- Тестирование программного обеспечения: Пер. с англ. / Сэм Канер, Джек Фолк и др. К:. Диасофт, 2000. — 544 с.
- Байбурин В.Б., Терентьев А. А., Гаврилов М. В., Поваров А. Б. Трехмерные цилиндрические уравнения движения электронов в неоднородных скрещенных полях // Радиотехника и электроника. 2000. — Т.45. № 4. -С. 492−498.
- Байбурин В.Б., Терентьев А. А., Гаврилов М. В., Поваров А. Б. Расчет полей пространственного заряда при трехмерном моделировании приборов М-типа // Радиотехника и электроника. 2000. Т.45. № 8. — С. 993−998.197
- Шеин А.Г., Бакулин В. М., Мутовкин А. Н. О расчете полей пространственного заряда в приборах М-типа // Радиотехника и электроника. 2000. Т.45. № 8. — С. 1269−1272.
- Терентьев А.А., Гаврилов М. В. Неоднородные магнитные поля в приборах М-типа (трехмерное моделирование) // Физические основы радиоэлектроники и полупроводников: Межвуз. сб. науч. статей. -Вып.5,-Саратов: Сарат. пед. ин-т, 2000. С.30−31.
- Терентьев А.А., Гаврилов М. В. Трехмерная модель усилителей М-типа (прямой и обратной волны) // Прикладные исследования в радиофизике и электронике: Межвуз. сб. науч. статей. Саратов: «Исток-С», 2001. -С.24−29.
- Гаврилов М.В. Анализ Электронно-волнового взаимодействия в УПВМ с учетом трех измерений // Прикладные исследования в радиофизике и электронике: Межвуз. сб. науч. статей. Саратов: «Исток-С», 2001. -С.30−34.1.1. УТВЕРЖДАЮif198