Отсюда получаем, что

т

2 -ф-1 1/2

(9.16)

Так как в ЗС, используемых в ЛОВО дисперсия обычно аномальна, dv/df > О, то с увеличением ускоряющего напряжения Uo частота / растет. Взяв от выражения (9.16) производную по Uo, получим крутизну электронной перестройки

V т

2я -ф.1 Ц-\/2

(9.17>

Из выражения (9.17) видно, что крутизна электронной перестройки уменьшается при увеличении и о-

Выходная мощность ЛОВО в режиме генерации

Р = -

t/o(/o-/o ycK)- (9.18)

Так как /опуск зависит от Uo,

Рис. 9.19. Зависимость Рвых и / ЛОВО в режиме генерации от ускоряющего напряжения 11

растет, достигает своего максимума, а потом начинает уменьшаться (рис. 9.19). На этом рисунке представлена также типичная зависимость / от Uo- Реык можно ИЗМС-

нять также, меняя /о, но при этом с увеличением происходит уменьшение генерируемой частоты /о-

Электронный к. п. д. ЛОВО для линейного режима работы

т]э^0,84С, (9.19)

т. е. не превышает нескольких процентов.

При работе в нелинейном режиме ЛОВО значения вых и г]э те же, что и для ЛБВО.

Выражение для Р^ых ЛОВО при /о > /о пуск можно представить в виде

или

Рвых = Лэо/о ( 1 - /о пуск/h)

Р„, = l,546Cf/o/o(l -/о„уск о). Если /о пуск о < 1, то

Р : 1,546С^/Л = 0,973р'/зте/з.

(9.20) 241

Если считать, что t/o/o = const, то выражение (9 20) принимает вид

P.u.CpUl\ (9.21)

где

= 0,973

практически постоянна.

3. Параметры и характеристики. ЛБВО используют для широкополосного усиления сигналов как малой, так и большой мощности в передатчиках, выполненных по схеме усилительной цепочки.

У ЛБВО могут быть получены в дециметровом диапазоне волн в непрерывном режиме значения выходной мощности до 100 кВт, в сантиметровом - до 10 кВт, в миллиметровом - до 1 кВт. В импульсном режиме у ЛБВО получают мощности: 5 МВт, 5 кВт соответственно для сантиметрового и миллиметрового диапазонов. Значения коэффициента усиления обычно лежат в пределах 30-60 дБ Коэффициент усиления в линейном режиме рассчитывают по формуле (9.8) с учетом потерь в поглотителе

/(p, = 47,3CyV3c-9,54-/7. (9.22)

К. п. д. ЛБВО обычно равен 20-30 %. Полоса рабочих частот ЛБВО намного больше, чем у пролетных клистронов, и может составлять, как уже отмечалось ранее, 50 % и более Следует заметить, что в мощных ЛБВО значение полосы рабочих частот уменьшают до 10-15 %, в результате чего удается увеличить значение к. п. д. до 30 % и более, а значение коэффициента усиления до 40 дБ.

Статическое сопротивление участка ЗС - ЭП ЛБВО

и изменяется при изменении Uo-

Рабочими характеристиками ЛБВО являются; зависимости выходной мощности Р^ых от входной Р„х и напряжения Uo (амплитудные характеристики), зависимость Р„ых от частоты / (частотная характеристика) и зависимость сдвига фазы Аф от изменения и напряжения Un (фазовые характеристики) (рис. 9.20) Зависимость Pgj от Р„, имеет тот же вид, что и у пролетных клистронов Начальный участок этой зависимости (до точки А) имеет линейный характер. Коэффициент усиления здесь не зависит от Р^.

Это так называемый динамический диапазон. К- п. д. в динам1-1ческом диапазоне получается небольшим При увеличении Pg, Рвы, достигает своего максимума (ре жим насыш,ения), а потом начинает уменьшаться В точке максимума к. п. д. ЛБВО - наибольший

Уменьшение выходной мощности, происходящее начиная с некоторого значения Рвх, связано с тем, что входной сигнал не обеспечивает оптимальной фокусировки электронного потока в сгустки Происходит слишком быстрое их формирование и при своем дальнейшем движении вдоль ЗС они тормозятся и выпадают из синхронизма. При этом происходит их расфокусировка Для получения оптимального по выходной мощности режима Р„х должна быть та кой, чтобы формирование (насыщение) сгустков заканчивалось в конце ЗС, у ее выхода Следовательно, каждому значению Р„х соответствует свое оптимальное значение длины ЗС, т е. Л'зс

Рис. 9.20. Зависимость вых' вх вых Р разных значениях Рвх (б)

Зависимости Рвых от Для разных значений Pg, называются также характеристиками взаимодействия Из рис. 9.20, б следует, что существует оптимальное значение U, при котором поток электронов наиболее эффективно взаимодействует с полем ЗС. Кривые на рис. 9.20, б имеют тупую вершину. Это свидетельствует о невысокой чувствительности ЛБВО к изменению и^, поэтому допускается нестабильность напряжения в пределах н= 1 %. Следует заметить, что максимум зависимостей Рвых от Uo смещается при изменении Pgx-

На рис. 9.21 изображена частотная характеристика ЛБВО * Она определяется в первую очередь дисперсион-

* Частотной характеристикой называют также зависимость Кр от / при Рвх = const.