Характеристики и параметры приборов свч
Система параметров СВЧ состоит из большого количества основных и дополнительных электрических параметров, а также параметров режима эксплуатации. Основными параметрами генераторных приборов СВЧ являются: Выходная мощность - минимальное значение мощности (непрерывной или импульсной) Р вых , выделяемой на согласованной нагрузке в рабочем диапазоне частот. По величине выходной мощности генераторы СВЧ подразделяются на генераторы малой мощности Р вых < 1 Вт, генераторы средней мощности Р вых = 1..100 Вт, генераторы большой мощности Р вых > 100 Вт. В общем случае выходная
мощность генераторов СВЧ уменьшается с увеличением частот генерируемых колебаний. Коэффициент полезного действия (КПД): определяется, как отношение выходной мощности прибора к мощности, потребляемой от источников питания P . Величина КПД имеет огромное значение для приборов большой выходной мощности, определяя эффективность применения прибора, а также возможность его осуществления. Рабочий диапазон частот – интервал частот, в котором прибор обеспечивает выходную мощность и другие параметры не хуже величин, указанных в технической документации и гарантируемых заводом-изготовителем. Диапазон перестройки частот. Перестройка частоты в генераторных приборах СВЧ может осуществляться механическим и электрическим путем. Диапазоном перестройки частоты считают интервал частот, в котором параметры генератора сохраняются в заданных пределах при его перестройке органами механической перестройки ∆f м или управляющими сигналами электрической перестройки ∆f эл . Для очень широких диапазонов перестройки частоты удобнее пользоваться коэффициентом перекрытия диапазона δ п = f макс /f мин . Спектральная плотность шумов характеризует стабильность амплитуды и частоты колебаний генератора СВЧ, изменяющихся под действием внутренних и внешних дестабилизирующих факторов. Кратковременная нестабильность колебаний проявляется в виде быстрых изменений мощности и частоты генератора относительно средних значений. Уровень амплитудных шумов генератора оценивают относительной спектральной плотностью амплитудных шумов: N ш ам = 10lg(P ш ам /P о ) [дБ/Гц]. Коэффициент усиления по мощности К р , который обычно выражается в децибелах и определяется соотношением
К
p = 10lg(P вых /P вх ) [дБ]. Величина коэффициента
усиления зависит от величины
входной мощности, частоты сигнала,
электрического режима прибора и
некоторых других факторов. Полоса
пропускания
- это интервал частот ∆f в котором
коэффициент усиления снижается не
более, чем на 3 дБ от своего максимального
значения. Коэффициент
шума показывает,
во сколько раз отношение мощностей
сигнала и шума на выходе усилителя
меньше этого же отношения на его входе,
т.е.
.
Очевидно, что коэффициент идеального
усилителя равен 1. Коэффициент шума
выражают в относительных единицах или
децибелах:
К ш (дБ) = 10lg(К ш ). Динамический диапазон определяется как отношение максимальной
входной
мощности линейного режима к
мощности собственных шумов усилителя
в определенной полосе частот, т.е. D =
10lgP макс /(4×
∆f
Kш) [дБ].Параметры
режима эксплуатации
приборов СВЧ определяют требования к
величине питающих напряжений и их
стабильности, климатическим и
механическим условиям работы приборов.
Специфика применений приборов СВЧ
накладывает ограничения на габариты
и вес приборов, при этом определяющим
параметром является отношение удельной
массы на единицу мощности, кг/Вт.
Для лучших электровакуумных приборов
СВЧ этот параметр соответствует 0,01
кг/Вт. Исключительно важным требованием
является срок службы приборов СВЧ и их
надежность. Срок службы приборов СВЧ,
предназначенных для использования на
космических объектах связи, обычно
превышает 200000 часов.