К данной категории принадлежат СВЧ приборы, в которых обмен энергией между электронным потоком и СВЧ полем происходит в узком по сравнению с длиной генерируемых волн межэлектродном пространстве. Сюда относятся диоды, триоды и тетроды, а также клистроны, широко используемые в радиоэлектронике как генераторы и усилители СВЧ диапазона.
По своей конструкции диод является достаточно простым электронным прибором. При анализе работы многоэлектродных приборов (триодов, тетродов) применяют метод сведения их к последовательности эквивалентных диодов. Однако физические особенности работы самого диода в диапазоне СВЧ оказываются достаточно сложными, не говоря уже о многоэлектродных приборах. Перечислим эти особенности: а) время пролета электрона и период колебаний поля соизмеримы: q ~ 1 (см. диаграмму Рис.2б), при этом конвекционный ток начинает отставать по фазе от катода с ростом координаты x и уже на аноде сильно отстает от фазы анодного напряжения согласно (0-12), наведенный ток оказывается при этом меньше конвекционного; б) в отличие от пролетного клистрона (см. ниже) формирование электронного потока, модуляция по скорости, группирование и возбуждение наведенного тока происходят в общем пространстве катод-анод, что не позволяет управлять этими процессами раздельно. В результате максимальный электронный к.п.д. диодов и триодов в области перехода от дециметровых к сантиметровым волнам оказался на уровне нескольких процентов, что ограничило применение этих приборов там, где требовалась большая СВЧ мощность.
