Preview

Вопросы радиоэлектроники

Расширенный поиск

Сравнение параметров электрической прочности воздуха в поверхностной антенне при излучении одиночных сверхвысокочастотных импульсов различной формы

https://doi.org/10.21778/2218-5453-2021-2-21-27

Полный текст:

Аннотация

При обосновании требований к параметрам излучения мощных сверхвысокочастотных (СВЧ) генераторов возникает необходимость оценки их предельно допустимых значений, обусловленных пробоем воздуха в излучающей поверхностной антенне. Для прогнозирования параметров электрической прочности воздуха широко используется теория, основанная на модели СВЧ-импульсов с прямоугольной огибающей. Однако на практике встречаются случаи, когда форма огибающей импульса генератора существенно отличается от прямоугольной. Цель работы состоит в оценке и сравнении амплитудных и энергетических параметров электрической прочности воздуха в поверхностной антенне мощного релятивистского СВЧ-генератора при излучении импульсов с огибающими различной формы. В качестве исходных выбраны импульсы с прямоугольной, трапецеидальной, параболической и гауссовой огибающими. Основой для нахождения пробойных параметров послужили критерий импульсного пробоя газов и закономерность, связывающая электронную плотность с амплитудой импульса. Задача решена численно. В характерном для мощных релятивистских СВЧ-генераторов диапазоне длительностей формируемых импульсов определены зависимости пробойного поля и предельно допустимой энергии от длительности импульса при нормальных атмосферных условиях. Определены закономерности, связывающие предельно допустимую энергию и пробойное поле для рассматриваемых импульсов. При одинаковых пробойных полях наибольшую предельно допустимую энергию имеет импульс с гауссовой огибающей, а наименьшую – импульс с прямоугольной огибающей.

Об авторе

А. А. Волков
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (ВУНЦ ВВС «ВВА»)
Россия

Волков Алексей Анатольевич, к. т. н., преподаватель

394064, Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А



Список литературы

1. Панов В. В., Саркисьян А. П. Некоторые аспекты проблемы создания СВЧ средств функционального поражения // Зарубежная радиоэлектроника. 1993. № 10–12. C. 3–10.

2. Диденко А. Н. СВЧ-энергетика: теория и практика. М. : Наука, 2003. 446 с.

3. Бугаев С. П., Канавец В. И. и др. Взаимодействие электронного потока и электромагнитного поля в многоволновом черенковском генераторе с мощностью 1010 ватт // Радиотехника и электроника. 1987. Т. 32. № 7. С. 1488–1498.

4. Bromborsky A., Kehs R. A., et al. Preliminary results from a reflex diode experiment aurora intense pulsed relativistic electron beam generator // IEEE International Conference on Plasma Science. Arlington, 1987. P. 39.

5. Айзенберг Г. З. Антенны ультракоротких волн. М. : Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио, 1957. 699 с.

6. Мак-Доналд А. Сверхвысокочастотный пробой в газах. М. : Мир, 1969. 212 с.

7. Зарин А. С., Кузовников А. А., Шибков В. М. Свободно локализованный СВЧ-разряд в воздухе. М. : Нефть и газ, 1996. 204 с.

8. Диденко А. Н., Жерлицин А. Г. и др. Генерация мощного СВЧ-излучения в триодной системе сильноточным пучком микросекундной длительности // Письма в журнал технической физики. 1983. Т. 9. № 24. С. 1510–1513.

9. Жерлицин А. Г., Мельников Г. В. Исследование эффективности генерации СВЧ излучения в виркаторе типа триод с виртуальным катодом // Известия томского политехнического университета. Технические науки. 2003. Т. 306. № 1. С. 105–110.

10. Rostov V. V., Romanchenko I. V., et al. Superradiant Ka-band Cherenkov oscillator with 2-GW peak power // Physics of Plasmas. 2016. Vol. 23. Iss. 9. 093103.

11. Gould L., Roberts L. W. Breakdown of air at microwave frequencies // Journal of Applied Physics. 1956. Vol. 27. No 10. P. 1162–1170.

12. Александров А. Ф., Бычков В. Л. и др. Ионизация воздуха в околокритическом электрическом поле // Журнал технической физики. 2006. Т. 76. № 3. С. 38–43.

13. Гуревич А. В. Ионизация нижней ионосферы под действием мощных радиоимпульсов // Геомагнетизм и аэрономия. 1979. Т. 19. № 4. С. 633–640.


Для цитирования:


Волков А.А. Сравнение параметров электрической прочности воздуха в поверхностной антенне при излучении одиночных сверхвысокочастотных импульсов различной формы. Вопросы радиоэлектроники. 2021;(2):21-27. https://doi.org/10.21778/2218-5453-2021-2-21-27

For citation:


Volkov A. Comparison of parameters of the electric strength of air in a surface antenna during the radiation of single microwave pulses of various shapes. Issues of radio electronics. 2021;(2):21-27. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2218-5453-2021-2-21-27

Просмотров: 50


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2218-5453 (Print)
ISSN 2686-7680 (Online)