1. Цель работы

Ознакомление с устройством, схемой включения, основными характеристиками и параметрами лампы бегущей волны типа О (ЛБВО) и с методикой измерения параметров и снятия характеристик.

2. Домашнее задание

1. Ознакомиться с принципом действия ЛБВО, ее устройством, схемой включения, основными параметрами и характеристиками, с методикой измерения параметров и снятия характеристик (по описанию).

2. Заготовить бланк отчета по установленной в лаборатории форме. Указать цель работы и пункты лабораторного задания; начертить схему установки и используемую простейшую схему включения ЛБВО. Подготовить миллиметровую бумагу для графиков.

3. Лабораторное задание

1. Снять зависимость выходной мощности от ускоряющего напряжения.

2. Снять зависимость выходной мощности от напряжения управляющего электрода.

3. Снять амплитудную характеристику.

4. Устройство, основные характеристики и параметры, условное обозначение, схема питания лбво

4.1. Устройство лбво

ЛБВО – широкополосный усилительный прибор СВЧ диапазона. ЛБВО широко применяется в радиоэлектронной аппаратуре различного назначения (радиорелейная связь, космическая связь, радиолокация и т. д.).

Работа ЛБВО основана на использовании длительного взаимодействия движущихся электронов с бегущей волной высокочастотного поля, распространяющейся в направлении движения электронов.

Продольная составляющая напряжённости поля может оказывать либо ускоряющее, либо тормозящее действие. Передача энергии от электродов волне возможна

при выполнении условия примерного синхронизма волны и электронов:

, (1) где и – скорость электронов и фазовая скорость волны.

При этом электроны немного обгоняют волну и группируются в области тормозящего поля волны, отдавая ей часть кинетической энергии. Различие в скорости (без учета влияния взаимодействия) не превышает нескольких процентов. С целью выполнения условия синхронизма (1) в ЛБВО используются замедляющие системы, которые осуществляют уменьшение фазовой скорости волны. Важным параметром замедляющих систем является коэффициент замедления

(2) показывающий во сколько раз фазовая скорость меньше скорости света (обычно ).

Устройство типовой маломощной ЛБВО показано на рис. 1.

Электронная пушка (прожектор) образована катодом 1, управляющим электродом 2, первым анодом 3 и вторым анодом 4. Эта система электродов обеспечивает необходимую начальную фокусировку потока и регулировку тока (изменением потенциала управляющего электрода). Второй анод 4 через трубку 6 соединяется со спиральной замедляющей системой 7. Трубка одновременно является элементом связи, замедляющей системы с входным волноводом 5, к которому подводится усиливаемый сигнал. Для согласования этого волновода с замедляющей системой имеется подстроечный элемент 13. Выходной волновод 9 также имеет элементы связи 6 и согласования 11. Положение спирали фиксируется кварцевыми стержнями или трубками (на рисунке не показаны). На их поверхность обычно наносят слой поглотителя 8 для борьбы с самовозбуждением ЛБВО.

Электронный поток проходит внутри спирали, взаимодействует с СВЧ полем спирали и затем попадает на коллектор 10, имеющий форму конуса или стакана. В ЛБВО с входной мощностью более 0,5…2 Вт применяются наружные радиаторы и системы воздушного или жидкостного охлаждения коллектора.

Фокусирующая системы 12 обеспечивает фокусировку электронного пучка, уменьшает нагрев спирали и способствует увеличении выходной мощности. В используемой ЛБВО фокусировка осуществляется постоянными кольцевыми магнитами, входящими в конструкцию прибора («пакетированная» ЛБВО). В мощных ЛБВО для фокусировки используются соленоиды.

Конструктивное оформление различных элементов сильно зависит от назначения и входной мощности ЛБВО.