Диссертация (1137125), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Такиетенденции развития диктуют необходимость глубокого изучения процессовраспространенияэлектромагнитныхволнвприменяемыхструктурахииспользования новейших конструкторско – технологических решений длясоздания электродинамических систем с заданными свойствами.17Таким образом, исследование аксиально-симметричных замедляющихсистем и создание на их основе СВЧ устройств различного функциональногоназначенияявляетсямногочисленныхактуальнойфизическихиважнойфакторовизадачей,требующейсовременныхучетааналитическихичисленных методов разработки и проектирования.1.1Обзор монографий по аксиально-симметричным замедляющимсистемам и СВЧ устройствам на их основеК настоящему времени опубликовано достаточно много отечественных изарубежных книг, монографий и научных статей, посвященных физическим,конструктивно-технологическимособенностямиметодампроектированияаксиально – симметричных замедляющих систем.Следует отметить, что наиболее фундаментальные работы по даннойтематике были сделаны и опубликованы, начиная с конца 50 – х и до середины80 – х годов прошлого века.
Наибольшее число работ посвящено замедляющейсистеме типа «диафрагмированный волновод» и ее модификациям, чтообъясняется возможностями ее широкого и эффективного применения в приборахСВЧ электроники и ускорительной технике. Гораздо меньшее внимание уделеноребристому стержню и коаксиальной ребристой линии, причем такие структурырассматривались, в большинстве случаев, как резонаторы или элементы антеннофидерных устройств. Подчеркнем также, что почти во всех публикацияхрассматривались различные задачи анализа существующих и модифицированныхконструкций аксиально-симметричных замедляющих систем, а задачи созданияподобных структур с заданными свойствами практически не ставились и нерешались.Однойизпервыхфундаментальныхмонографийпотеорииэлектромагнитных волн в различных системах и линиях передачи, включаякольцевые аксиально – симметричные структуры и ребристый стержень, являетсякнига Л.А.Вайнштейна «Электромагнитные волны», изданная в 1957 г., исущественно переработанная и дополненная в 1988 г.
[1].18В 1959 г. была переведена на русский язык и издана книга Л.Бриллюэна иМ.Пароди, посвященная распространению волн в периодических структурах [2].Немного позже, в 1964 г., в Ростовском университете вышла книгаВ.С.Михалевского, являющаяся одной из первых книг по элементам теориизамедляющих систем [3].В 1965 г., в Киеве издана книга З.И.Тараненко и Я.К.Трохименко [4], вкоторой систематизированы и изложены методы расчета и анализа замедляющихсистем.Наиболее известной и фундаментальной книгой по замедляющим системамявляется монография Р.А.Силина и В.П.Сазонова [5], изданная в 1966 г., и непотерявшая своей актуальности и сейчас. В ней изложены основы теории, методырасчета, анализа и применения замедляющих структур для электровакуумныхприборов СВЧ.
Эта книга была частично переиздана Р.А.Силиным в 2001 г. подназванием «Периодические волноводы» [6], однако часть глав и разделов,посвященных спиральным аксиально-симметричным структурам, в нее не вошла.В 1967 г. увидела свет изданная в 1964 году в Берлине, и переведенная нарусский язык, монография Р.Кюна «Микроволновые антенны» [7], посвященнаявопросам теории, конструирования и практического применения различных СВЧантенн и их модификаций, включая раздел по антеннам поверхностных волн наоснове периодических структур.Учебное пособие К.П.Яцук, вышедшее в Харькове в 1969 г., посвященолабораторному практикуму по «Электромагнитным замедляющим системам».
Внем изложены экспериментальные методы исследования характеристик ЗС,способы согласования их с регулярными линиями СВЧ и применения их дляизмерения диэлектрических свойств вещества [8].Монография по теории излучения поверхностных антенн Л.Н. Захарьева,А.А. Леманского, К.С. Щеглова, изданная также в 1969 г., посвящена решениювнешних электродинамических задач для антенн, находящихся на телахразличной формы – клина, сфероида, кругового и эллиптического цилиндров и19др., включая расчет характеристик антенн, расположенных на поверхностиаксиально-симметричных проводящих тел с щелевыми разрезами [9].Первое издание справочника по диафрагмированным волноводам О.А.Вальднера, Н.П.
Собенина, Б.В.Зверева, И.С. Щедрина, впервые вышедшее в 1969г., и переизданное в 1977 г. [10], содержит значительный экспериментальный ирасчетный материал по методам расчета и измерения высокочастотныххарактеристик круглых диафрагмированных волноводов, применяющихся влинейных ускорителях электронов.В1977г.изданамонографияЕ.И.НефедоваиА.Н.Сивова«Электродинамика периодических структур», посвященная изложению методовполучения и применения приближенных граничных условий для решения задачдифракции на периодических структурах и содержащая главу по теориидиафрагменной линии [11].Численным методам расчета и проектирования резонаторов и резонаторныхЗС посвящена книга А.Д.Григорьева и В.Б.Янкевича [12], опубликованная в 1984г.В 1984 г.
также вышел переведенный на русский язык двухтомникамериканских специалистов Р.Кинга и Г.Смита «Антенны в материальныхсредах», всесторонне охватывающий вопросы разработки и применения антенн,помещаемых в воду, землю, биологические структуры, плазму. Описаны методыэкспериментального исследования таких антенн, а также приведены параметрыразличных поглощающих сред [13].Монография В.И.Найденко и Ф.Ф.Дубровки, посвященная аксиальносимметричным периодическим структурам и резонаторам, изданная в Киеве в1985 г., содержит наиболее полное исследование свойств диафрагмированныхволновода, коаксиала и стержня, цепочки связанных кольцевых резонаторов,диэлектрических и кольцевых структур и резонаторов на их основе [14].Необходимо также отметить учебник А.Д.
Григорьева по электродинамикеи технике СВЧ, выпущенный в 1990 г., в котором раздел по замедляющимсистемам изложен наиболее удачно и полно [15].20Еще один учебник, также содержащий раздел по линиям поверхностнойволны и замедляющим системам, издан в 2000 г. под ред. Ю.В.Пименова [16].Обобщениюосновтеории,результатамразработкииприменениязамедляющих систем для различных устройств СВЧ, в том числе и в качествемалогабаритных элементов радио – и микроволновых трактов, посвященамонография А.А.Елизарова и Ю.Н.Пчельникова, опубликованная в 2002 г. [17].В 2003 г. вышел в свет двухтомник лекций Д.И.Трубецкова и А.Е.Храмовапо сверхвысокочастотной электронике для физиков, в котором изложеныосновные понятия, методы и модели классической СВЧ электроники, включая ихрелятивистскиеаналоги,использующиеразличныевидыаксиально-симметричных замедляющих систем [18].Две коллективные монографии под ред.
И.В.Лебедева, посвященныегенераторам и усилителям СВЧ, а также электронным устройствам СВЧ, исодержащие результаты новых разработок и исследований устройств и систем,изданы в 2005 и 2008 г. соответственно [19, 20].В2010г.опубликованчетырехтомникподред.Ю.М.Перунова,посвященный обзору зарубежных радиоэлектронных средств, в третьем томекоторого рассмотрены различные виды современных антенн, в том числе иволноводно – щелевые антенны, решетки и системы [21].Монография В.П.Сазонова, вышедшая в 2012 г., посвященаразвитиюприоритетных направлений России в вакуумной СВЧ-электронике ХХ столетия[22].
В книге дан широкий обзор наиболее важных работ, выполненных за болеечем полувековую историю в институтах РАН, вузах и промышленныхпредприятиях России, включая исследования ламп с бегущей и обратной волной,содержащих аксиально – симметричные замедляющие системы.В 2013 г. издана монография А.А.Елизарова и В.Н.Каравашкиной поосновам теории и экспериментальному исследованию СВЧ устройств на основеаксиально-симметричных замедляющих систем с аномальной дисперсией,включая их применение в качестве малогабаритных элементов антенно –фидерных устройств [23].21Из зарубежной литературы следует отметить монографию А.С.Гилмора,изданную в 1994 г. и посвященную принципам работы ламп с бегущей волной исодержащую анализ аксиально – симметричных замедляющих систем.