Zasada działania lampy o fali bieżącej (TWT) opiera się na interakcji pomiędzy wiązką elektronów a falą elektromagnetyczną przemieszczającą się wzdłuż struktury helisy wewnątrz lampy. TWT działa na zasadzie modulacji prędkości, w której prędkość wiązki elektronów zmienia się w zależności od zmieniającego się pola elektrycznego indukowanego przez przemieszczającą się falę elektromagnetyczną. Kiedy wiązka elektronów przechodzi przez śmigło, przechodzi fazę przyspieszania i zwalniania, które powodują wymianę energii pomiędzy wiązką a falą elektromagnetyczną. Ta interakcja powoduje wzmocnienie sygnału mikrofalowego przenoszonego przez falę elektromagnetyczną.
Zasadniczo rura o fali bieżącej (TWT) składa się z trzech głównych elementów: działa elektronicznego, konstrukcji śmigła wolnofalowego i kolektora. E-gun emituje skupioną wiązkę elektronów do TWT, która następnie przemieszcza się wzdłuż wolnofalowej struktury Helixa. Spirala to zwykle zwinięty drut lub wstęga, która zapewnia ścieżkę interakcji fali elektromagnetycznej z wiązką elektronów. Kiedy wiązka elektronów oddziałuje z przemieszczającą się falą elektromagnetyczną, energia jest przenoszona z wiązki elektronów na sygnał mikrofalowy, co powoduje wzmocnienie sygnału wejściowego.
Zastosowanie lampy falowej (TWT) obejmuje różne dziedziny, takie jak telekomunikacja, systemy radarowe, łączność satelitarna i badania naukowe. TWT są szeroko stosowane jako wzmacniacze dużej mocy w zakresie częstotliwości mikrofalowych i milimetrowych ze względu na ich zdolność do zapewniania dużego wzmocnienia i szerokiego pasma. Nadają się szczególnie do zastosowań wymagających dużej mocy i wydajnego wzmocnienia sygnału w szerokim zakresie częstotliwości. W komunikacji satelitarnej TWT wzmacniają sygnały transmisyjne na duże odległości, zapewniając niezawodną komunikację między stacjami naziemnymi a satelitami.
Charakterystyka lampy o fali podróżnej (TWT) obejmuje duże wzmocnienie, szerokie pasmo i wysoką skuteczność wzmacniania sygnałów mikrofalowych. TWT mogą osiągnąć wysoki poziom wzmocnienia, często przekraczający 50 dB, dzięki czemu nadają się do zastosowań wymagających znacznego wzmocnienia sygnału. Oferują również szerokie możliwości pasma, umożliwiając wzmocnienie sygnału w szerokim zakresie częstotliwości bez znaczącego pogorszenia wydajności. Dodatkowo TWT charakteryzują się wysoką wydajnością w przetwarzaniu mocy prądu stałego na wzmocnioną moc RF, minimalizując straty mocy i wytwarzanie ciepła podczas pracy. Te cechy sprawiają, że TWS jest cenny w wymagających zastosowaniach, gdzie kluczowe znaczenie ma niezawodne i wydajne wzmocnienie sygnału.
