32 Ггц магнетрон с холодным катодом на пространственных гармониках - аналитический расчёт в рамках нелинейной модели и 3D-моделирование

Проведена аналитическая оценка оптимальных параметров импульсного магнетрона с холодным вторично-эмиссионным катодом - генератора электромагнитного излучения на частоте 32 ГГц при анодном напряжении 8 кВ и магнитном поле около 0.4 Тл. Установлено, что выбранная геометрия пространства взаимодействия магнетрона может обеспечивать взаимодействие электронов с высокочастотным полем как ( - 1)-й пространственной гармоники колебаний π/2-вида, так и (+1)-й пространственной гармоники колебаний π-вида в режиме дрейфово-орбитального резонанса. Трёхмерное численное моделирование процессов взаимодействия в таком генераторе показывает, что обе модификации прибора способны обеспечить требуемые энергетические характеристики. Подтверждена возможность применения предложенной нелинейной аналитической модели приоценке рабочих параметров неклассических приборов М-типа на пространственных гармониках.