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速调管-正文靠周期性地调制电子注的速度来实现放大或振荡功能的微波电子管。在速调管中，输入腔隙缝的信号电场对电子进行速度调制，经过漂移后在电子注内形成密度调制；密度调制的电子注与输出腔隙缝的微波场进行能量变换，电子把动能交给微波场，完成放大或振荡的功能。1937年，美国物理学家R.H.瓦里安和S.F.瓦里安制出双腔速调管振荡器。反射速调管则是1940年由苏联工程师Н.Д.捷瓦科维、Е.Н.丹尼尔捷维、И.В.布斯库诺维和В.Ф.柯瓦连科分别研制成功的。按照电子行进的轨迹，速调管分为直射速调管和反射速调管两类，通常将直射速调管简称为速调管。直射速调管直射速调管在结构上包括以下几部分：电子枪、谐振腔、调揩系统、各腔之间的漂移管、能量耦合器、收集极和聚焦系统。具有两个谐振腔的速调管称为双腔速调管；具有两个以上谐振腔者称为多腔速调管。双腔速调管（图1a）仅有两个谐振腔，即输入腔和输出腔。由电子枪产生的电子注首先到达输入腔隙缝。输入的微波信号经能量耦合器送进输入腔,在谐振腔隙缝外形成微波信号电压。在这里,电子注受到微波场的速度调制，然后进入无场漂移管。在漂移过程中电子发生群聚，在电子注内形成密度调制。密度调制的电子注与输出腔隙缝的微波场进行能量交换，电子把能量交给微波场，完成放大或振荡的功能。微波功率经能量耦合器送至负载。速调管双腔速调管增益仅为10分贝左右。为了提高增益，可以在输入腔与输出腔之间设置一个或多个中间腔，构成级联放大器。这种速调管称为多腔速调管（图1b）。引入中间腔还可以提高效率；若使各腔频率略有差异，还可展宽频带。多腔速调管的特点是增益高、效率高、稳定性好、输出功率大，缺点是频带窄。多腔速调管的稳定增益可达80分贝，效率最高可达75％，脉冲功率可达60兆瓦,连续波功率可达1兆瓦。频带一般仅有1％～2％，个别大功率脉冲速调管可达10％～12％。电子群聚电子从阴极发射出现以后受到高电压的加速，到达输入腔隙疑时所有电子的速度是一致的。待放大的微波信号进入输入腔，在隙缝上建立起微波信号电压。隙缝上的电压随时间呈正弦变化。在不同时刻到达隙缝的电子,受到不同的瞬时电压的作用（图2）。速调管t=tC时，隙缝电压Us等于零,在这一时刻穿越隙缝的电子既未受到加速也未受于减速，仍以原来速度继续向前运动。t=ta时，隙缝电压Us为负向最大值（电压方向以电子受到减速力时为负，受加速力时为正）。在这个时刻穿过隙缝的电子受到减速。穿过隙缝后，这些电子以低于原来的速度向前运动并逐渐落后。经过一定距离墹L，这些电子与较晚时刻(tC)穿过隙缝的电子聚集在一起。t=tC时,隙缝电压Us为正向最大值。在这个时刻穿过隙缝的电子受到加速。穿过隙缝后，这些电子以高于原来的速度向前运动。经过一定距离墹L,这些电子追上在tC时刻从隙缝飞出的电子。在ta～tC之间穿过隙缝的电子均被减速,在tC～tC之间穿过隙缝的电子均受到加速。这样，注中电子在输入腔隙缝受到速度调制，并在无场漂移空间飞行一定距离墹L之后,快速电子追上慢速电子，在墹L处形成电子群。这就是电子群聚现象。于是，在第二腔处，电子的密度随时间呈周期性变化,即形成密度调制（图2）。这就使电子注电流中包含了一定的交流分量。电子群穿过输出腔隙缝时正值微波减速场。电子受到减速就会把动能交给输出腔的微波场，完成对输入信号的放大。电子枪速调管常用的电子枪有阴控枪、阳控枪、栅控枪、无截获栅控电子枪和磁控注入式空心注电子枪（见行波管、强流电子光学）。谐振腔常用的谐振腔有两种：双重入式圆柱形谐振腔和双重入式角柱形谐振腔（图3）。圆柱腔用于固定频率或调谐范围小的速调管，利用电容片调谐。谐振腔可以装在管外(外腔式速调管)或管内（内腔式速调管）。工作波长较长和频带较宽的速调管可做成外腔式。速调管输入腔或输出腔通过能量耦合器与管外微波系统相接。简单输出腔的频带很窄，为展宽输出电路的频带可采用滤波器型输出电路和分布互作用电路（分布互作用速调管）或慢波电路输出段（行波速调管）。聚焦系统速调管常用聚焦方法有均匀永磁聚焦、周期永磁聚焦、均匀电磁聚焦和静电聚焦。收集极电子打在收集极上时，剩余动能转化为热能。为导走热量，大、中功率速调管收集极需要采用液冷、风冷或蒸发冷却。直射速调管的应用连续波放大速调管应用于对流层散射通信、微波接力通信、卫星通信地面站、电视发射机、机载与地面雷达、微波工业加热及将能量变成微波形式进行传输。现代连续波放大速调管工作频率分布在220兆赫至36吉赫范围内，输出功率从几百瓦至1兆瓦。脉冲放大速调管应用于雷达、带电粒子加速器。现代脉冲放大速调管工作频率分布在220兆赫至18吉赫范围内，脉冲功率从1千瓦至60兆瓦。在直射速调管中，将一部分输出功率反馈至输入腔可构成振荡器，用于参量放大器、导航台等。双腔速调管可用于倍频。反射速调管用来产生微波振荡的单腔速调管。它的特点是结构简单，工作可靠，体积小,重量轻,电压低，可机械调谐和电子调谐,参数随环境温度变化小,抗辐射能力强。反射速调管输出功率为10毫瓦至2.5瓦,工作频率在800兆赫至220吉赫之间,机械调谐范围为1％～15％(毫米波管达40％)，电子调谐范围为0.1％～1.0％。效率为20％～30％。反射速调管在结构上包括阴极、谐振腔、反射极和能量耦合器等部分(图4)。速调管电子从阴极发射出来，受到加速后穿过谐振腔隙缝。在隙缝外受到微波电场的速度调制，然后进入谐振腔与反射极之间的减速场（反射极电位负于阴极）。在减速场作用下，所有电子都将被反射回来。受到速度调制的电子注，在减速场内返转运动过程中形成密度调制。当电子注再次穿过隙缝时，群聚的电子把能量交给腔体微波场以维持振荡。振荡功率经能量耦合器送至负载。电子被腔壁或其他金属零件收集。反射速调管广泛用于小功率信号源、振荡器和各种微波设备，但因半导体器件的竞争，产量有降低的趋势。尽管如此，在80年代初它仍是微波电子管中生产数量最大的一种管型。RadioDetectionAndRanging定义雷达(radar)概念形成于20世纪初。雷达是英文radar的音译，为RadioDetectionAndRanging的缩写，意为无线电检测和测距的电子设备。编辑本段组成各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。编辑本段工作原理雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似，当然，它不再是大自然的杰作，同时，它的信息载体是无线电波。事实上，不论是可见光或是无线电波，在本质上是同一种东西，都是电磁波，传播的速度都是光速C,雷达差别在于它们各自占据的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等)。测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成目标的精确距离。测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。测量仰角靠窄的仰角波束测量。根据仰角和距离就能计算出目标高度。测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应原理。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。编辑本段波段划分最早用于搜索雷达的电磁波波长度为23cm，这一波段被定义为L波段（英语Long的字头），后来这一波段的中心波长度变为22cm。当波长为10cm的电磁波被使用后，其波段被定义为S波段(英语Short的字头，意为比原有波长短的电磁波）。在主要使用3cm电磁波的火控雷达出现后，3cm波长的电磁波被称为X波段，因为X代表坐标上的某点。为了结合X波段和S波段的优点，逐渐出现了使用中心波长为5cm的雷达，该波段被称为C波段（C即Compromise，英语“结合”一词的字头）。在英国人之后，德国人也开始独立开发自己的雷达，他们选择1.5cm作为自己雷达的中心波长。这一波长的电磁波就被称为K波段（K=Kurtz，德语中“短”的字头）。“不幸”的是，德国人以其日尔曼民族特有的“精确性”选择的波长可以被水蒸气强烈吸收。结果这一波段的雷达不能在雨中和有雾的天气使用。战后设计的雷达为了避免这一吸收峰，通常使用频率略高于K波段的Ka波段（Ka，即英语K－above的缩写，意为在K波段之上）和略低（Ku，即英语K－under的缩写，意为在K波段之下）的波段。最后，由于最早的雷达使用的是米波，这一波段被称为P波段（P为Previous的缩写，即英语“以往”的字头）。该系统十分繁琐、而且使用不便。终于被一个以实际波长划分的波分波段系统取代，这两个系统的换算如下。原P波段=现A/B波段原L波段=现C/D波段原S波段=现E/F波段原C波段=现G/H波段原X波段=现I/J波段原K波段=现K波段我国现用微波分波段代号(摘自《微波技术基础》，西电，廖承恩著）波段代号标称波长（cm）频率波长（cm）波长范围（cm）L221-230-15S102-415-7.5C54-87.5-3.75X38-123.75-2.5Ku212-182.5-1.67K1.2518-271.67-1.11Ka0.827-401.11-0.75U0.640-600.75-0.5V0.460-800.5-0.375W0.380-1000.375-0.3我国的频率划分方法名称符号频率波段波长传播特性主要用途甚低频VLF3-30KHz超长波1KKm-100Km空间波为主海岸潜艇通信；远距离通信；超远距离导航低频LF30-300KHz长波10Km-1Km地波为主越洋通信；中距离通信；地下岩层通信；远距离导航中频MF0.3-3MHz中波1Km-100m地波与天波船用通信；业余无线电通信；移动通信；中距离导航高频HF3-30MHz短波100m-10m天波与地波远距离短波通信；国际定点通信甚高频VHF30-300MHz米波10m-1m空间波电离层散射（30-60MHz）；流星余迹通信；人造电离层通信（30-144MHz）；对空间飞行体通信；移动通信超高频UHF0.3-3GHz分米波1m-0.1m空间波小容量微波中继通信；（352-420MHz）；对流层散射通信（700-10000MHz）；中容量微波通信（1700-2400MHz）特高频SHF3-30GHz厘米波10cm-1cm空间波大容量微波中继通信（3600-4200MHz）；大容量微波中继通信（5850-8500MHz）；数字通信；卫星通信；国际海事卫星通信（1500-1600MHz）极高频EHF30-300GHz毫米波10mm-1mm空间波在入大气层时的通信；波导通信名称符号频率波段波长传播特性主要用途编辑本段应用雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力。因此，它不仅成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。其空间分辨力可达几米到几十米，且与距离无关。雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。[1]编辑本段种类雷达雷达种类很多，可按多种方法分类：（1）按辐射源种类可分为：有源雷达、无源雷达。（2）按平台可分为；地面雷达、舰载雷达、机载雷达、星载雷达等。（3）按照波形可分为：脉冲雷达和连续波雷达。（4）按工作波长波段可分：米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和毫米波雷达等。（5）按用途可分为：监视雷达、搜索雷达、火控雷达、制导雷达、气象雷达