Байбурин В.Б. – Засл. деятель науки, д.ф.-м.н., профессор,  зав. кафедрой «Информационная безопасность автоматизированных систем»,  Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.

E-mail: baiburinvb@rambler.ru

Розов А.С. – к.ф.-м.н., доцент,  кафедра «Информационная безопасность автоматизированных систем»,  Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.

E-mail:fog545@mail.ru

Хороводова Н.Ю. – к.ф.-м.н., доцент,  кафедра «Информационная безопасность автоматизированных систем»,  Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.

E-mail:nkhorovodova@mail.ru

Чернышев С.Л. – д.т.н., профессор, 

кафедра «Радиоэлектронные системы и устройства», МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: chernshv@bmstu.ru

Постановка проблемы. Разработка новых устройств миллиметрового диапазона требует учета различных факторов, действующих в системе. Для решения этой задачи построена математическая модель движения заряженной частицы в скрещенных электрических и магнитных полях и формулы для расчета выходных характеристик.

Цель. Исследовать влияние таких факторов, как вихревые электрические поля, неоднородная в пространстве магнитная индукция, электронная бомбардировка анода и потери на скин-эффект, на параметрическую генерацию высокочастотных колебаний миллиметрового диапазона частот в скрещенных полях.

Результаты. Показана возможность параметрической генерации высокочастотных колебаний миллиметрового диапазона в скрещенных полях без подачи в пространство взаимодействия статического электрического потенциала, с учетом максимального числа факторов и возможных потерь при процессе генерации. Авторы последовательно вводят в рассмотрение различные факторы, усложняющие математическую модель. Далее рассчитываются выходные характеристики генерации: наведённая высокочастотная мощность, КПД и ряд других. На основе этих расчётов можно видеть, что сумма наведённой мощности, и мощности потерь практически совпадают с подводимой мощностью.

Практическая значимость. Полученная математическая модель и формулы для расчёта выходных характеристик могут быть использованы для разработки новых устройств терагерцевого диапазона частот (в частности, умножителей частоты) с размерами, отличными от стандартных, что облегчит их охлаждение, упростит внутреннее устройство и, в итоге, удешевит прибор.

1. Rozov A.S., Baiburin V.B. Generation in crossed fields under parametric variation in the magnetic field // J. of Communications Technology and Electronics (USA: Pleiades Publishing Ltd). 2016. V. 61. № 3. P. 267−271. DOI: 10.1134/S1064226916030025.
2. Байбурин В.Б., Куцко П.П., Мещанов В.П. и др. Учет вихревых электрических полей при параметрической генерации в скрещенных полях // Электромагнитные волны и электронные системы. 2015. Т. 20. № 2. С. 77−80.
3. Байбурин В.Б., Мещанов В.П., Розов А.С. Влияние полей пространственного заряда на параметрическую генерацию в скрещенных полях // Радиотехника. 2017. № 7. С. 95−97.
4. Baiburin V.B., Rozov A.S., Bespalova N.V. Influence of inhomogeneous magnetic field on parametric generation in crossed fields // IEEE International conference of actual problems of electron device engineering (APEDE`2018). 27−28 September 2018. Saratov. 2018. V. 1. P. 90−94. DOI: 10.1109/APEDE.2018.8542188.
5. Байбурин В.Б., Розов А.С., Терентьев А.А. Оценка КПД при параметрической генерации в скрещенных полях // Радиотехника. 2015. № 7. С. 45−47.
6. Baiburin V.B., Rozov A.S., Khorovodova N.Yu. Power losses in skin layer at parametric generation in crossed fields // IEEE International conference of actual problems of electron device engineering (APEDE-2018). 27−28 September 2018. Saratov. 2018. V. 1. P. 86−90. DOI: 10.1109/APEDE.2018.8542369.
7. Байбурин В.Б. Аналитическая модель магнетрона // Радиотехника и электроника. 1983. № 2. С. 318−324.