Как видно из рис. 7.2, при определенных значениях Р^ выходная мощность также достигает своего максимального значения. В этой области значений Р^ имеет место также максимальное значение к. п. д. Сплошной линией на рис. 7.2 изображена а.мплитудная характеристика многорезонатор-ного пролетного клистрона при расстройке промежуточных резонаторов, штриховой - для случая, когда все резонаторы настроены на одну и ту же частоту. Видно, что при этом выходная мощность получается несколько меньше, чем в первом случае, а коэффициент усиления при малых значениях, определяемый крутизной кривой, - несколько больше. Режим без расстройки резонаторов целесообразно использовать для усиления слабых сигналов.

Рис. 7.2. Амплитудные характе-, ристики пролетного клистрона

Рис. 7.3. Частотные характеристики пролетного клистрона:

о -в настроенном состоянии; б-i при неоперативной перестройке резонаторов

На том же рисунке изображена зависимость коэффициента усиления Кр от входной мощности для случая рас-<ггроенных резонаторов. В режиме максимальной мощности Коэффициент усиления меньше, чем при малых значениях Рвх-

На рис. 7.3 изображены частотные характеристики. Их вид определяется настройкой резонаторов PC клистрона. Ширина полосы рабочих частот А/ пролетного клистрона, определяемая на половинном уровне выходной мощности, составляет несколько процентов от /о (рис. 7.3, а). Более галсокие значения Д/ могут быть получены при некотором увеличении входной мощности. При этом частотная характеристика несколько расширяется и становится двугорбой

(штриховая кривая). Двугорбость кривой объясняется тем, что условия оптимальной группировки при больших значениях Рвх наблюдаются не на частоте /о, а на частотах, несколько отличных от нее.

Некоторое увеличение А /о (до 5 %) можно получить при расстройке промежуточных резонаторов. Если резонаторы конструктивно не составляют единое целое с вакууми-руемой частью прибора (т. е. являются внешними), то полосу можно расширить также с помощью подключения внешних активных нагрузок, т. е. изменяя добротности резонаторов. Аналогичный эффект можно получить, если выходная цепь будет широкополосной, для чего можно использовать двух- или трехре-зонаторные системы или отрезки ЗС. Клистроны с отрезками ЗС получили название клистронов с бегущей волной или тви-стронов. Они позволяют получать ширину рабочей полосы до 15 % при к. п. д. ~50 % и коэффициенте усиления 40 дБ. На рис. 7.3, б представлена зави-

2Af/fOU

Рис. 7.4. Фазовые характеристики пролетного клистрона-

я - зависимость сдвига фаз от ускоряющего напряжения Uo\ б - зависимость сдвига фаз от А /о

СИМОСТЬ Рвых (Л (при = COnst)

При одновременной механической подстройке всех его резонаторов на каждую частоту в полосе А/. Перестройку с одной частоты на другую можно осуществлять с помощью одного привода, связанного со всеми подстроечными элементами. Однако поскольку в большинстве случаев подстроечные элементы резонаторов не связаны механически друг с другом, процесс перестройки является весьма трудоемким, требует высокой квалификации настройщика и значительных затрат времени. Диапазон перестройки А/ = /max- /тш получается сравнительно небольшим и составляет 5-10 % от средней частоты /о-

На рис. 7.4 представлены фазовые характеристики клистрона. Зависимость сдвига фаз между колебаниями во входном и выходном резонаторах клистрона от напряжения

(рис. 7.4, а) имеет вид

Ф = Во + л/2 = ws/Уо + зг/2 = cos УпуЩи^ + л/2.

Эту характеристику можно аппроксимировать прямой линией с крутизной dtp/dUo - 0,53 °/В. Обычные средние значения полного запаздывания по фазе в клистронах составляют 1000-3000°. Относительное изменение фазового сдвига, вызываемое изменением напряжения AUq, нетрудно получить из последнего выражения:

Дф/Ф = -Д(Уо/(2(/о). (7.12)

Типичные значения фазовой чувствительности (изменение величины фазового сдвига на процент изменения напряжения) 5-15°.

Рис. 7.5. Конструктивная схема трехлучевого пролетного клистрона

Выражение (7.12) является статической характеристи кой при фазовой модуляции. На рис. 7.4, б изображена