Шумы в лампе на поглощении, вызванные флуктуациями в электронном потоке

В данной работе исследуются шумы в усилителе на поглощении - вакуумном СВЧ приборе, в котором усиление происходит благодаря сдвигу фаз между электронным потоком и переменными составляющими поля, возникающего благодаря присутствию поглощающих стенок. Следует отметить, что в лампе на поглощении, называемой также резистивным усилителем, отсутствует необходимость в замедляющей системе и что почти полностью отсутствует обратная связь между выходом и входом. В последнее время к нему вновь проявлено внимание, в частности из-за возможности использования метаматериалов, увеличивающих коэффициент усиления. В ранних работах на основе экспериментальных данных упоминалось, что усилитель на поглощении имеет довольно высокие шумы, однако теоретическая оценка проведена не была. Исследуется линейная теория устройства с бесконечно широким электронным потоком при учете только нарастающей волны. Получено выражение для коэффициента усиления и проведена оценка фактора шума в предположении, что лампа имеет резонаторное входное и выходное устройства, и что шумы вызваны некоррелированными флуктуациями тока и скорости в отсутствие минимума потенциала. В настоящей работе впервые проведена теоретическая оценка фактора шума усилителя на поглощении. Показано, что при рассмотренных параметрах коэффициент усиления может достигать более 20 dB при длине резистивной секции равной 30 cm, а фактор шума достигает 24 dB. При введённых в данной работе допущениях и при взятых для расчета типичных параметрах катода и резонаторов получен довольно большой фактор шума при достаточно высоком коэффициенте усиления.