12.2. МАГНЕТРОНЫ
12.2.1. Режимы генерации
Магнетроны [345] представляют собой широкий класс приборов сверхвысоких частот 
скрещенными электрическим и магнитным полями. Основная периодическая замедляющая система магнетрона свернута в кольцо и замкнута, так же как и движущийся внутри нее электронный пучок. Лампа создает для себя входное напряжение и таким образом становится генератором. Цилиндрическое основание является термоэлектронным катодом, и испускаемые им электроны движутся по касательной к структуре.
В обозначениях рис. 12.2, а уравнения движения электронов имеют следующий вид:
Рис. 12.2, Анодное напряжение и магнитное поле в магнетроне: а — схематическое изображение магнетрона; б - парабола критического режима и пороговые линии Хартри.
После некоторых преобразований, интегрируя уравнение (12.13), имеем
В случае наибольшего удаления электрона от катода его радиальная скорость равна нулю, и поэтому
При условии, что электрон только касается анода, получим выражение
которое описывает параболу критического режима (параболу Хэлла [132]), представленную на рис. 12.2, б. Можно предположить, что усиление волн пространственного заряда и другие эффекты практически [26, 27, 94, 121, 123, 279] препятствуют полной и резкой отсечке тока.
Анодный ток, определяемый законом 
Лэнгмюра [162] вплоть до насыщення, в присутствии магнитного поля видоизменяется и имеет вид
где А — медленно меняющаяся функция 
Рис. 12.3. Вольтамперные характеристики магнетрона. Типичная характеристика в рабочем режиме пересекает ось ординат при пороговом напряжении.
Типичные кривые приведены на рис. 12.3. Если радиус катода мал и влиянием пространственного заряда можно пренебречь, то электроны движутся по орбитам, близким к круговым, с угловой скоростью 
так что согласно работам [354—359]
Высокочастотные колебания, соответствующие уравнению (12.18), наблюдались [45, 124, 174, 360—365] при соединении анода и катода с колебательным контуром, а низкочастотные колебания на отрицательном сопротивлении были получены [122, 143] при
разделении анода и катода на одну или более пар сегментов, между которыми располагались резонансные контуры.
В резонансном режиме электроны движутся таким образом, что анодное напряжение, магнитная индукция и частота связаны определенным соотношением [366—372]. Большие значения выходной мощности и к. п. д. магнетрона по сравнению с другими приборами сверхвысоких частот привели на раннем этапе к созданию многих видов магнетронных генераторов с разрезными анодами [373-382].
