第1章 概论 1
1.1 微波真空电子器件 1
1.1.1 信息化武器装备的心脏 1
1.1.2 20世纪最伟大的发明之一 2
1.1.3 真空电子器件过时了吗 4
1.1.4 制电磁权依赖于先进的微波电子管 6
1.1.5 用途广泛的真空电子器件家族 8
1.2 真空电子器件的应用 9
1.2.1 雷达系统的核心器件 9
1.2.2 电子对抗系统的威力来自大功率微波器件 10
1.2.3 现代通信系统的基础 11
1.2.4 微波定向能武器 14
1.2.5 适于夜战应用的光电成像与转换器件 15
1.2.6 清洁高效的工业能源 16
1.2.7 安全与健康的卫士——X光管和加速管构成的系统 17
1.2.8 可控热核反应 19
1.3 真空电子器件基础 20
1.3.1 什么是电子 20
1.3.2 自由电子在静电场中的运动 20
1.3.3 电子在磁场中的运动 21
1.3.4 电子在复合电场和磁场中的运动 21
1.4 面向21世纪的真空电子器件 22
1.4.1 集成固态／真空电子微波功率模块 22
1.4.2 真空微电子学和微型真空电子器件 23
1.4.3 相对论电子学 25
1.4.4 等离子体显示器件 26
第2章 速调管 27
2.1 引言 27
2.2 双腔速调管 29
2.2.1 双腔速调管中电子注的密度调制 29
2.2.2 密度调制电子注与高频场的互作用 30
2.2.3 多腔速调管的工作原理 31
2.2.4 速调管的结构 32
2.3 速调管的组成 33
2.3.1 电子枪 33
2.3.2 电子注的维持 34
2.3.3 谐振腔及其调谐机构 35
2.3.4 能量耦合装置 36
2.3.5 收集极 37
2.4 速调管的性能指标 37
2.4.1 主特性 37
2.4.2 副特性 38
2.5 速调管的发展 38
2.5.1 展宽速调管带宽的技术 38
2.5.2 多注速调管 42
2.5.3 速调四极管 44
2.6 速调管的应用 45
2.6.1 各种雷达系统的应用 45
2.6.2 加速器上的应用 46
2.6.3 电视、广播和通信上的应用 46
2.7 速调管的发展趋势 47
参考文献 47
第3章 行波管 48
3.1 引言 48
3.1.1 行波管的特点 48
3.1.2 行波管发展简史 49
3.1.3 行波管分类 50
3.2 行波管工作原理 51
3.2.1 行波管的结构 51
3.2.2 行波管的工作原理 52
3.2.3 行波管的主要特性 54
3.2.4 双模行波管 57
3.2.5 相位一致行波管 59
3.2.6 小型化行波管 59
3.3 慢波结构 60
3.3.1 概述 60
3.3.2 螺旋线慢波结构 61
3.3.3 耦合腔慢波结构 63
3.3.4 新型慢波结构 65
3.4 聚焦结构 66
3.4.1 概述 66
3.4.2 电磁聚焦结构 67
3.4.3 永磁聚焦结构 67
3.4.4 周期永磁聚焦结构 68
3.5 收集极 68
3.5.1 总效率、电子效率和收集极效率 68
3.5.2 降压收集极 69
3.6 谐波和非线性效应 70
3.6.1 引言 70
3.6.2 谐波 70
3.6.3 互调 71
3.7 行波管的噪声 72
3.7.1 射频噪声 72
3.7.2 相位噪声 73
3.8 行波管的使用与维护 73
3.8.1 行波管的用途 73
3.8.2 行波管对电源和调制器的要求 76
3.8.3 行波管的正确使用和维护 78
3.9 行波管的发展趋势 79
3.9.1 向T赫兹波段发展 79
3.9.2 高导流系数电子枪 79
3.9.3 更好的材料、阴极和磁性材料 80
3.9.4 改进制造工艺，提高行波管的一致性 80
3.9.5 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
4.1 引言 81
4.1.1 显著特点 81
4.1.2 发展简史 81
4.1.3 分类与应用 82
4.1.4 在不断创新中发展 83
4.2 磁控管 84
4.2.1 结构 84
4.2.2 工作原理 85
4.2.3 主要特性 87
4.2.4 工作特点 88
4.2.5 同轴磁控管 89
4.2.6 信标磁控管 90
4.2.7 捷变频磁控管 90
4.2.8 毫米波磁控管 91
4.2.9 电压调谐磁控管 92
4.2.10 连续波磁控管 92
4.2.11 锁频、锁相技术 93
4.3 放大管 94
4.3.1 基本结构 94
4.3.2 慢波结构 95
4.3.3 二次发射冷阴极 96
4.3.4 漂移区和控制极 97
4.3.5 工作原理 97
4.3.6 主要特性 97
4.3.7 前向波放大管 99
4.3.8 阴极激励放大管 100
4.3.9 轴向注入式前向波放大管 100
4.3.10 栅控注入式前向波放大管 101
4.3.11 使用、维护技术 101
参考文献 103
第5章 高功率微波源 104
5.1 引言 104
5.2 电子回旋脉塞及回旋管系列 106
5.2.1 发展概况及基本原理 106
5.2.2 回旋单腔振荡管 109
5.2.3 回旋速调管 111
5.2.4 回旋行波管 112
5.2.5 毫米波回旋返波振荡器 113
5.3 相对论普通微波管系列 114
5.3.1 相对论速调管 114
5.3.2 相对论磁控管 115
5.3.3 相对论行波管 116
5.3.4 相对论返波管 117
5.4 其他高功率微波器件 117
5.4.1 切伦柯夫器件 117
5.4.2 虚阴极器件 119
5.4.3 自由电子激光 120
5.4.4 填充等离子体的相对论微波器件 120
5.4.5 磁绝缘线振荡器 121
5.5 脉冲功率技术 122
5.5.1 引言 122
5.5.2 脉冲线型电子加速器 122
5.5.3 感应直线加速器 123
5.5.4 爆磁压缩驱动的脉冲功率系统 125
5.6 高功率微波的应用 126
5.6.1 未来可能的杀手锏——高功率微波武器 126
5.6.2 高功率微波拒止武器 127
5.6.3 高功率雷达和冲击雷达 127
5.6.4 超级干扰机 128
5.6.5 受控热核聚变等离子体加热 128
5.6.6 微波高梯度加速器 129
5.6.7 微波功率束射 129
5.6.8 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
6.1 引言 131
6.2 用于脉冲调制的闸流管 132
6.2.1 脉冲闸流管的基本结构和工作原理 132
6.2.2 脉冲闸流管的主要参数及特性 134
6 2.3 氢闸流管 135
6.2.4 闸流管的选用原则及使用中的注意事项 136
6.2.5 其他类型闸流管简介 137
6.3 冷阴极触发管 138
6.3.1 冷阴极触发管的基本结构和工作原理 138
6.3.2 主要特性 139
6.3.3 冷阴极触发管的种类和应用 141
6.3.4 冷阴极触发管的选择和使用 143
6.4 天线开关管 144
6.4.1 天线开关管的基本工作原理及在雷达系统中的作用 144
6.4.2 天线开关管的主要电性能指标及定义 145
6.4.3 目前常用天线开关管的种类和特点 148
6.4.4 天线开关管选用注意事项 149
6.4.5 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
7.1 引言 151
7.1.1 微波真空电子器件对阴极性能的一般要求 151
7.1.2 速调管、行波管类“O”型器件对阴极的要求 152
7.1.3 磁控管、正交场放大器类M型器件对阴极的要求 152
7.1.4 阴极和器件是一个不可分割的整体 153
7.1.5 阴极的作用 153
7.2 阴极电子学 154
7.2.1 研究内容 154
7.2.2 发射机理 154
7.3 热阴极分类 157
7.3.1 纯金属阴极及原子薄膜阴极 159
7.3.2 氧化物阴极及其变体 163
7.3.3 扩散阴极 164
7.4 其他类型阴极 170
7.4.1 正交场器件阴极 170
7.4.2 离子器件空心阴极 171
7.4.3 六硼化镧阴极 172
7.4.4 铱镧阴极 173
7.4.5 氧化钇—铱阴极 174
7.5 热子及热子组件 174
7.5.1 热子结构形式 175
7.5.2 热子材料 175
7.5.3 裸丝式热子与涂覆绝缘层热子 180
7.5.4 阴极—热子组合件 180
7.5.5 快热阴极—热子组合件 181
7.6 功函数、发射电流密度与阴极寿命 182
7.7 阴极除气、激活与老练 184
7.8 阴极使用中常见问题分析 186
7.8.1 气体中毒 186
7.8.2 金属蒸气中毒 186
7.8.3 管内杂质污染 187
7.9 阴极活性鉴定方法 188
7.9.1 降落法 188
7.9.2 Miram曲线法 189
参考文献 192
第8章 真空微电子学 193
8.1 引言 193
8.1.1 基础工作的突破和Spindt阴极的发明 194
8.1.2 真空微电子学的诞生 195
8.2 场致发射阵列阴极 196
8.2.1 场致发射阵列阴极（Spindt阴极）的基本发射性能 196
8.2.2 制造技术 197
8.2.3 新型场致发射材料 200
8.3 真空微电子器件 203
8.3.1 射频器件应用 204
8.3.2 场发射平板显示器 210
8.4 微真空电子器件 215
8.4.1 微型速调管 215
8.4.2 行波管和返波振荡器 216
8.4.3 RF窗和波导元件 218
8.4.4 阴极和电子光学 218
8.4.5 微加工深刻技术 218
参考文献 221
第9章 微波管发射机 222
9.1 引言 222
9.2 典型的微波管发射机 223
9.2.1 单级自激振荡式发射机 223
9.2.2 主振放大式发射机 224
9.2.3 功率合成式发射机 225
9.3 发射机主要技术、战术指标 225
9.3.1 发射机主要技术指标 225
9.3.2 发射机主要战术指标 226
9.3.3 其他指标 226
9.4 微波管选择 226
9.4.1 微波管的性能比较 226
9.4.2 微波管选择基本原则 230
9.5 微波管发射机的几点设计考虑 232
9.5.1 满足性能指标 232
9.5.2 合理构建高频系统 235
9.5.3 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
10.1 引言 243
10.2 常见武器装备的配电特性 243
10.2.1 地面与车载系统的初始电源 244
10.2.2 舰载系统的初始电源 244
10.2.3 机载系统的初始电源 244
10.2.4 空间系统的初始电源 244
10.3 微波管发射机所用电源的输出特性 245
10.3.1 输出调节范围 245
10.3.2 负载适应能力 245
10.4 微波管发射机常用电源系统 245
10.4.1 微波管发射机系统的初始电源 245
10.4.2 微波管发射机常用电源 248
10.4.3 采用变压器直接变换构成的电源系统 250
10.4.4 采用逆变方式构成的电源系统 251
10.5 整流滤波 251
10.5.1 单相整流电路 251
10.5.2 多相整流技术 252
10.5.3 倍压整流电路 254
10.5.4 相控整流电路 255
10.5.5 滤波电路 255
10.6 现代微波管发射机中常用的开关电源技术 256
10.6.1 开关电源的基本变换电路 257
10.6.2 适合小功率电源的单端变换器 258
10.6.3 适合中大功率电源的变换器 260
10.6.4 变换器的软开关技术 262
10.6.5 微波管发射机高压电源常用的典型谐振变换器 264
10.7 微波管发射机高压电源控制、保护技术 268
10.7.1 变换器功率开关的驱动方式 268
10.7.2 高压电源的闭环控制 269
10.7.3 高压电源的检测、保护 271
10.8 组合式大功率高压电源系统 272
10.8.1 串联组合式高压电源系统 272
10.8.2 并联组合式高压电源系统 273
10.9 电源可靠性设计 274
参考文献 275
第11章 脉冲调制器 276
11.1 引言 276
11.1.1 脉冲调制器的基本类型及用途 276
11.1.2 脉冲调制器的比较与选择 277
11.2 调制控制电极的脉冲调制器 277
11.2.1 控制极调制的微波管 277
11.2.2 控制极脉冲调制器的拓扑结构 278
11.2.3 控制信号的传输 280
11.2.4 控制极脉冲调制器的开关选择及主电路基本连接 282
11.2.5 调制脉冲的前后沿、功耗与控制电极分布电容的关系 283
11.2.6 对控制电极脉冲调制器的保护要求 284
11.3 阴极脉冲调制器 285
11.3.1 阴极调制的微波管 285
11.3.2 阴极脉冲调制器的拓扑结构 285
11.3.3 线型脉冲调制器 286
11.3.4 刚管调制器 290
11.3.5 基本刚管调制器和线型调制器的性能对比 298
11.3.6 对阴极脉冲调制器的保护要求 298
11.4 脉冲调制技术的发展 299
11.4.1 脉冲调制技术的最新发展 299
11.4.2 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
12.1 引言 302
12.2 微波管的保护要求 302
12.3 各类微波管的加电和关机的基本程序 307
12.3.1 正交场放大器发射机的开／关机程序 307
12.3.2 栅控型线性电子注管发射机的开／关机程序 308
12.3.3 阴调型线性电子注管发射机的开／关机程序 309
12.3.4 磁控管发射机的开／关机程序 309
12.4 微波管的控制和保护电路 310
12.4.1 微波管发射机典型的控制电路 310
12.4.2 微波管发射机的典型保护电路 313
12.5 微波管必要参数的监测 317
12.5.1 钛泵电流或钛泵电压的监测 317
12.5.2 灯丝电流、电压的监测 318
12.5.3 阴极电压或脉冲的监测 318
12.5.4 微波管控制极电压及波形的监测 318
12.5.5 微波管各极电流的监测 319
12.5.6 聚焦线圈电流、电压监测 320
12.5.7 冷却系统监测 320
12.5.8 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
13.1 引言 323
13.2 微波管发射机的射频电路 323
13.2.1 PIN二极管开关 323
13.2.2 驱动放大器 324
13.2.3 均衡器 324
13.2.4 隔离器 325
13.2.5 输入耦合器 325
13.2.6 波导打火监测器 325
13.2.7 输出耦合器 326
13.2.8 高功率环行器 326
13.2.9 输出滤波器 327
13.3 微波管发射机的环境与冷却 327
13.3.1 环境对微波管发射机的影响 327
13.3.2 微波管发射机的冷却 331
13.4 微波管发射机的高压绝缘与封装 337
13.4.1 高压电路与低压电路的隔离和设置 337
13.4.2 高压击穿的机理 338
13.4.3 高压电路的封装 339
13.5 微波管发射机指标的测试和测量 343
13.5.1 微波管测试 343
13.5.2 工作参数测试 347
13.5.3 发射机指标测试 347
参考文献 349
第14章 军用微波系统 350
14.1 引言 350
14.2 电子信号的频谱分析 350
14.2.1 频谱分析 350
14.2.2 通信系统的信号 351
14.2.3 信噪比 355
14.3 脉码调制 355
14.3.1 脉码调制简介 355
14.3.2 时分复用 356
14.3.3 基带信号 358
14.4 信息系统 358
14.4.1 传输系统 358
14.4.2 调制 359
14.5 微波中继 360
14.5.1 概述 360
14.5.2 微波中继系统的方框图 361
14.5.3 天线 363
14.6 卫星通信 364
14.7 雷达系统的工作原理及核心器件 368
14.7.1 测量目标的速度 369
14.7.2 测量目标的距离 370
14.7.3 速度和距离的联合测量 370
14.7.4 方位角的测量 373
14.7.5 相控阵雷达 375
14.7.6 雷达方块图 376
14.7.7 雷达方程 378
14.8 电子对抗系统的威力来自大功率微波器件 379
14.8.1 偷袭 380
14.8.2 反辐射导弹 381
14.8.3 碎片和诱饵 381
14.8.4 噪声阻塞 381
14.8 5 欺骗阻塞 382
14.8.6 反电子对抗 385
参考文献 386
缩略语 387
- 《真空电子技术 信息化武器装备的心脏》张学森主编 2008
- 《真空电子技术 信息化武器装备的心脏 第2版》廖复疆主编 2008
- 《真空电子技术（第2版）：信息化武器装备的心脏》 2222
- 《真空电子技术 第2版 信息化武器装备的心脏》廖复疆主编 2008
- 《真空电子技术 信息装备的心脏》廖复疆主编 1999
- 《微电子技术—信息化武器装备的精灵》 2222
- 《微电子技术·信息化武器装备的精灵》毕克允主编 2008
- 《先进电子制造技术 信息化武器装备的能工巧匠》程辉明主编 2008
- 《现代电子测试技术—信息化武器装备的质量卫士》陈光禹主编 2000
- 《现代电子测试技术 信息化武器装备的质量卫士》李立功主编 2008
