Un tubo a onde viaggianti (TWT) è un tubo a vuoto specializzato utilizzato nelle comunicazioni wireless, in particolare nei sistemi satellitari. Il TWT può amplificare o generare segnali a microonde. Due tipi comuni di TWT includono il Klystron e il magnetron.
Nel Klystron, un catodo caricato negativamente emette un fascio di elettroni ad alta velocità e alta energia che viaggiano attraverso il tubo cilindrico in linea retta fino a un anodo caricato positivamente. Una bobina è avvolta attorno al tubo. Quando la bobina viene eccitata con un segnale a radiofrequenza (RF), gli elettroni nel raggio si raggruppano e si espandono alternativamente. Nel magnetron, gli elettroni si muovono in cerchio anziché in linea retta. Il movimento circolare, prodotto dai magneti alle due estremità del tubo, consente agli elettroni di raccogliere energia su una distanza maggiore.
All'interno del TWT, le regioni di alta e bassa concentrazione di elettroni si muovono lungo o attorno al tubo in onde. Quando il tubo funziona correttamente, parte dell'energia dagli elettroni viene impartita al segnale nella bobina. Il risultato è l'amplificazione del segnale.
Un TWT può essere fatto funzionare come un oscillatore accoppiando parte dell'uscita nell'ingresso. Questa configurazione è chiamata oscillatore a onda inversa, perché il feedback viene applicato in direzione opposta alla direzione di movimento degli elettroni all'interno del tubo. Un tale oscillatore può generare fino a circa 0.1 watt di potenza del segnale nella gamma delle microonde.
Un amplificatore parametrico è un amplificatore TWT che funziona da una fonte di alimentazione a corrente alternata (CA) ad alta frequenza, piuttosto che dalla solita fonte di corrente continua (CC). Alcune caratteristiche del circuito, come la sua impedenza, vengono fatte variare nel tempo alla frequenza di alimentazione. Gli amplificatori parametrici sono utili perché generano pochissimo rumore interno. Ciò consente di ottenere un'eccellente sensibilità nei sistemi riceventi, riducendo al minimo gli errori di trasferimento dei dati.