Шпора 2сем docx+pdf, 2ой семестр (Рожанский) [4848 вопросов] / шпоры ЭСВЧиКП
.pdf
11. Группирование электронов в сгустки по скорости в двухрезонаторном пролетном клистроне
Процесс |
группирования электронного |
потока в пролетном |
клистроне можно |
наглядно |
иллюстрировать пространственно-временной |
диаграммой (ПВД) - семейством кривых, изображающих |
|||
изменение |
координат |
электронов |
во |
времени. |
Координата Z=0 соответствует середине зазора входного резонатора. Синусоида изображает переменное напряжение U1, между сетками этого резонатора. Электроны 1, 5, 9, 13, 17 не изменяют своих скоростей и двигаются в пространстве дрейфа со скоростью Vo. Эти электроны называются невозмущенными электронами. Угол наклона прямой
к оси |
времени |
всегда меньше 90, т.к. скорость электронов не может достигать бесконечно большой |
||
величины.Скорость |
электронов 2, 3, 4 после прохождения тормозящего высокочастотного поля |
зазора |
||
станет |
меньше, чем |
невозмущенных. Поэтому равномерное движение этих электронов |
после |
|
прохождения |
резонатора изображается прямыми линиями с меньшим углом наклона. Электроны 6, 7, |
|||
8, пролетевшие резонатор в ускоряющем полупериоде, свою начальную скорость увеличат, что приведет к увеличению наклона прямых на ПВД. Таким образом, через плоскость пространства дрейфа, лежащей на расстоянии Z = 
от середины зазора входного резонатора, будет проходить периодическая (с частотой входного сигнала ω0 ) последовательность сгустков со средней скоростью
электронов V 0 . При |
дальнейшем движении происходит перегруппировка |
сгустка, ускоренные, |
позднее вылетевшие |
электроны (например электрон 6) проходят вперед, |
обгоняя невозмущенный |
электрон (электрон 5), образуя передний фронт сгустка (точка A'), а замедленные, ранее вылетевшие, - задний фронт (точка A''), сгусток начинает раздваиваться. Как видно из ПВД, через плоскость Z = a, находящуюся вблизи к плоскости, проходящей через середину зазора резонатора, электроны проходят почти равномерно, т.е. слабосгруппированными. Это означает, что для образования сгустков принципиально необходима конечная протяженность пространства группировки.
12. Параметры и характеристики двухрезонаторного пролетного клистрона
Электронный КПД. Электронным КПД называют отношение выходной мощности к затраченной . Коэффициенты усиления по мощности и напряжению. Коэффициенты усиления пролетного двухрезонаторного
клистрона по мощности и напряжению равны 
, где 
- высокочастотная мощность
сигнала, подводимая к первому резонатору, 
- выделяемая во втором резонаторе; 
- напряжение в резонаторах. Коэффициент усиления клистрона при малом сигнале не зависит от амплитуды сигнала, так как выходная 
и входная 
мощности одинаково зависят от параметра группирования X. Остановимся более подробно на влиянии угла пролета. С ростом угла пролета увеличивается параметр группирования и выходная мощность. В сгустке действуют силы расталкивания электронов. Сила расталкивания, совпадающая с направлением движения электронов, будет увеличивать скорость электронов в передней области сгустка и уменьшать скорость электронов, летящих сзади. В клистроне впереди летят более медленные электроны, а сзади—более быстрые, чем невозмущенный электрон, находящийся в центре сгустка. Поэтому продольная сила стремится выравнить скорости электронов в сгустке. На некотором расстоянии от резонатора скорости всех электронов станут одинаковыми и равными скорости 
невозмущенного электрона.
13. Двухрезонаторные клистронные генераторы и умножители частоты. Области применения
пролетных клистронов.
14. Особенности работы многорезонаторных пролетных клистронов на примере трехрезонаторного клистрона.
15. Конструкция, принцип действия, пространнственно-временная диаграмма и параметры отражательного клистрона.
Области применения отражательных клистронов.
16.Устройство и принцип действия лампы бегущей волны О-типа.
17.Энергетическое взаимодействие электронов с бегущей волной (пространнственно-временная диаграмма ЛБВО)
18.Основные параметры и характеристики ЛБВО: коэффициент усиления, КПД, амплитудная, амплитудно-частотная
и фазовая характеристики, шумовые параметры.