進行波管

進行波管は、クライストロンのような空洞共振器を持たない広帯域マイクロ波デバイスです。増幅は、電子ビームと無線周波数（RF）フィールド間の長期的な相互作用によって行われます。

進行波管の建設

進行波管は、陰極管からの電子銃を含む円筒形の構造です。アノードプレート、ヘリックス、コレクターがあります。RF入力はらせんの一方の端に送信され、出力はらせんのもう一方の端から引き出されます。

電子銃は、光速で電子ビームを集束させます。磁場は、散乱することなく、ビームを集束に導きます。RFフィールドは、らせんによって遅延される光の速度でも伝播します。らせんは徐波構造として機能します。らせん状に伝播された印加RF電界は、らせんの中心に電界を生成します。

印加されたRF信号によって生じる電界は、光速にらせんピッチとらせん円周の比率を掛けて移動します。らせんを通過する電子ビームの速度は、らせん上のRF波にエネルギーを誘導します。

次の図は、進行波管の構造上の特徴を説明しています。

したがって、増幅された出力は、TWTの出力で得られます。軸方向の位相速度$ V_p $は次のように表されます。

$$ V_p = V_c \ left（{Pitch} / {2 \ pi r} \ right）$$

どこ rらせんの半径です。らせんは$ V_p $位相速度の変化が最小であるため、TWTの他の徐波構造よりも優先されます。TWTでは、電子銃は、アノードプレート間のギャップで電子ビームをらせんに集束させ、らせんはコレクターに集められます。次の図は、進行波管の電極配置を説明しています。

アノードプレートは、電位がゼロのとき、つまり軸方向の電界がノードにあるとき、電子ビームの速度は影響を受けません。軸方向電場の波が正の腹にあるとき、電子ビームからの電子は反対方向に移動します。加速されているこの電子は、RF軸方向場のノードに遭遇する後期電子に追いつくことを試みます。

RF軸方向磁場が負の波腹にある点で、前述の電子は、負の磁場効果のために追い越そうとします。電子は変調された速度を受け取ります。累積的な結果として、2番目の波がらせんに誘導されます。出力は入力より大きくなり、増幅されます。

進行波管には多くの用途があります。