在行波管中,電子注同慢波電路中行進(jìn)的微波場發(fā)生相互作用,在長達(dá)6~40個(gè)波長的慢波電路中電子注連續(xù)不斷地把動(dòng)能交給微波信號(hào)場,從而使信號(hào)得到放大。
在行波管中,電子注與慢波電路中的微波場發(fā)生相互作用,微波場沿著慢波電路向前行進(jìn)。為了使電子注同微波場產(chǎn)生有效的相互作用,電子的直流運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)比沿慢波電路行進(jìn)的微波場的相位傳播速度(相速)略高,稱為同步條件。輸入的微波信號(hào)在慢波電路建立起微弱的電磁場。電子注進(jìn)入慢波電路相互作用區(qū)域以后,首先受到微波場的速度調(diào)制。電子在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)逐漸形成密度調(diào)制。大部分電子群聚于減速場中,而且電子在減速場滯留時(shí)間比較長。因此,電子注動(dòng)能有一部分轉(zhuǎn)化為微波場的能量,從而使微波信號(hào)得到放大。在同步條件下,電子注與行進(jìn)的微波場的這種相互作用沿著整個(gè)慢波電路連續(xù)進(jìn)行。
1.脈沖行波管用于地面固定和移動(dòng)式雷達(dá)、機(jī)載火控雷達(dá)、電子對(duì)抗設(shè)備等。脈沖功率在10千瓦至4兆瓦的行波管,頻帶寬度為8%~30%;脈沖功率為5千瓦者,頻帶寬度可達(dá)67%;脈沖功率為1千瓦者,頻帶寬度可達(dá)100%以上。
2.大功率連續(xù)波行波管多用于衛(wèi)星通信地球站,在10吉赫下輸出功率可達(dá)14千瓦,38吉赫下達(dá) 1千瓦。
3.多模行波管用于電子對(duì)抗系統(tǒng),可在多種脈沖狀態(tài)和連續(xù)波狀態(tài)下工作。多模行波管的脈升比(脈沖功率/連續(xù)波功率)為3~12分貝。
4.印制行波管和小型行波管體積小、重量輕、成本低,適合于用量大的場合,如相控陣?yán)走_(dá)。
5.空間行波管是空間應(yīng)用的專用管型,特點(diǎn)是可靠性高、壽命長和效率高。通信衛(wèi)星和電視直播衛(wèi)星大多數(shù)采用空間行波管作發(fā)射管,壽命可達(dá)10年以上。