Главная страница Комод Кухня Компьютерный стол Плетеная мебель Японский стиль Литература
Главная  Передающие устройства СВЧ 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [ 69 ] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

пользовании схемы, представленной на рис. 8.19, в, полоса перестройки определяется широкополосностью ступенчатого трансформатора сопротивлений, через который осуществляется переход от короткозамкнутого суженного волновода длиной /j с включенным на конце МНН к волноводу стандартного сечения.

Основные физические процессы в МНН подобны тем, которые протекают в обычном многорезонаторном магнетроне. Электроны, эмиттированные горячим катодом, под действием небольшого (по сравнению с Е^) ускоряющего напряжения, на управляющем электроде Еу и постоянного магнитного поля с индукцией В, а также под влиянием напряжения Е^ описывая сложные траектории, втягиваются в пространство взаимодействия, где начинакэт двигаться вокруг холодного катода. Незначительные первоначальные флуктуации плотности электронного потока приводят к возбуждению в ЗС электромагнитных колебаний. Обычно это колебания я-вида. Амплитуда СВЧ электрического поля между штырями ЗС невелика из-за малой добротности PC. Поэтому говорят о формировании в электронном потоке не жестких спиц , а волны плотности объемного заряда, для которой в силу замкнутости пространства взаимодействия в азимутальном направлении выполняется резонансное условие: фаза волны при обороте вокруг катода должна изменяться на 2я , где п - целое число. Из условия синхронизма (для я-вида колебаний) может быть найдена зависимость частоты генерации от напряже ния на аноде. В соответствии с (8.9)

f = E,N/[2n{rl-r,)B], (8.16)

где N = 6 -i- 12 - число штырей в ЗС МНН (всегда четное). Линейная зависимость частоты генерации от напряжения на аноде МНН подтверждается экспериментально.

Изменяя напряжение- Е^, можно не только медленно изменять генерируемую частоту, но и осуществлять частот ную модуляцию. При этом модулирующая частота может быть настолько высокой, насколько это позволяет источник питания анода, вплоть до частоты генерации, поскольку скорость вращения электронного потока вокруг холодного катода меняется с изменением £а практически безынерционно. Повышая напряжение на управляющем электроде Еу (но не более чем до fa), можно регулировать плотность электронного потока, а вместе с ней - анодный ток и генерируемую мощность. Это позволяет получать достаточно



глубокую (5-10 дБ) и также практически безынерционную амплитудную модуляцию. Следует заметить, что при такой модуляции, как и при медленных изменениях Еу, несколько меняется ц генерируемая частота (А/ = 10 20 МГи) Для ее стабилизации требуется не только поддерживать постоянными Е^ и Еу, но и включать на выходе МНН развязывающие приборы для ликвидации затягивания частоты. За счет этого явления может нарушиться также линейность характеристики перестройки МНН.


Рис. 8.20. Характеристики МНН при B = const в зависимости от fig при £у= const (а) и в зависимости от £у при £а = const (б)

Современные генераторы на МНН обычно работают в непрерывном режиме и обеспечивают в дециметровом и сантиметровом диапазонах длин волн мощность в несколько сотен ватт при относительно узкополосной перестройке частоты (5-30 %), если мощность на выходе колеблется в пределах 2 дБ; единицы ватт при широкополосной перестройке в октаву (2 : 1) и более при колебании выходной мощности до 3 дБ К- п. д. этих генераторов ниже, чем у магнетронов, но все же достаточно высок (20-60 % в зависимости от частотного диапазона). Типичные характеристики МНН в зависимости от напряжений на аноде (при В = const и = const) и на управляющем электроде (при В = const и £3 = const) приведены на рис. 8.20. Крутизна электронной перестройки частоты при изменении Е^ составляет 0,5-5 МГц/В и при изменении Е„ - 0,1- 0,5 МГц/В.

Для устранения зависимости выходной мощности МНН от Е^ при работе с перестройкой частоты или в режиме ЧМ используют довольно простые схемы автоматической регулировки выходной мощности, в которых регулирующий сигнал с амплитудного детектора воздействует на Еу,



Глава 9

КАСКАДЫ ПЕРЕДАТЧИКОВ НА ЛАМПАХ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ

§ 9.1. ОСОБЕННОСТИ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРИБОРОВ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ

В лампах бегущей волны происходит длительное взаимодействие бегущей электромагнитной волны с электронным потоком. В этих приборах вместо узкополосных PC используют широкополосные ЗС. Электромагнитное поле ЗС представляет собой сумму бесконечного множества пространственных гармоник, одни из которых являются прямыми (их фазовая скорость совпадает по направлению с групповой скоростью электромагнитной волны), другие - обратными (фазовая скорость противоположна групповой).

В лампах бегущей волны электронный поток синхронно взаимодействует либо с прямой гармоникой, либо с обратной. В дальнейшем приборы первого типа будем называть ЛБВ, второго - ЛОВ. Хотя за лампами прямой волны закрепилась аббревиатура ЛБВ, само понятие - лампа бегущей волны - имеет более общий характер.

Независимо от того, используется ли при взаимодействии механизм скоростной модуляции, как в приборах 0-типа, или механизм фазовой фокусировки (приборы М-типа) между ЛБВ и ЛОВ имеется важное принципиальное отличие. В ЛБВ (рис. 9.1, а) наблюдается такая связь между полем в ЗС и электронным потоком, при которой электронный поток отдает полю часть своей энергии, в результате чего его амплитуда растет, оно все сильнее воз действует на поток, формируя плотные сгустки, или спицы , которые в свою очередь сильнее воздействуют на поле. В ЛОВ (рис. 9.1,6) направления групповой скорости электромагнитной волны в ЗС и электронного потока взаимно противоположны и поэтому электронный поток кроме обычной для него роли звена, по которому энергия источников питания передается электромагнитной волне, выполняет также роль звена принципиально неустранимой положительной обратной связи. Действительно, на начальном участке взаимодействия вблизи выхода ЗС на электронный поток воздействует поле уже усиленной электромагнитной волны, а ее усиление происходит при взаимодействии поля с уже сгруппирован-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [ 69 ] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

© 2007 EPM-IBF.RU
Копирование материалов разрешено в случае наличия письменного разрешения