Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хайков А.З. Клистронные усилители

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.9 Mб
Скачать

/ е ы г относительная

амплитуда

составляющей

 

конвекционного тока часто­

 

 

ты 10/,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

ш

—относительная

амплитуда, определяемая

по ф-ле (5.42),

 

 

 

 

Ik

— амплитуда

тока, питающего к-й

резонатор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ihh—составляющая

тока, .питающего

Л-и резонатор,

определяемая

.напряжением

 

 

на /i-м зазоре.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/„ — амплитуда

тока, питающего

выходной

.резонатор

(функция

тока),

 

/и л — амплитуда первой гармоники наведенного

тока в Л-м резонаторе,

 

 

/'„

h

= l„ |,//о—относительная

амплитуда первой

гармоники наведенного

тока,

Л|. и А амплитуда

наведенного

тока

в к-м «элементарном»

зазоре

 

выходной

 

 

цени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| , —

конвекционный

ток (мгновенное

значение),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i'c

= iejIo —относительный конвекционный ток,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i'e к — относительная

переменная

составляющая

конвекционного

тока

при

 

 

 

^ L 1 H

i i ,

.возникающая под действием внешнего

ноля в Л-м зазоре,

 

Г,- з (4 — относительная

переметшая

составляющая

конвекционного

тока

при

 

 

i-nx к^.v'^Lni.ix

h, возникающая

под

действием

.внешнего поля

в Д'-м за­

 

 

зоре,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'•як — наведенный ток .(мгновенное значение)

в к-м

.резонаторе,

 

 

 

 

 

tax к — конвекционный ток .на входе в k-i'i зазор,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I '

B

X A = I

' B X к/1о — относительный

конвекционный

ток на входе

в к-й

зазор,

j c

— плотность

конвекционного

ток а,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jo — постоянная составляющая плотности конвекционного

тока,

 

 

 

 

 

Ам и—коэффициент усиления по мощности /ычезонатоопого клистрона.

 

 

 

А'н п

—коэффициент усиления

по напряжению (функция

усиления),

 

 

 

 

Кьх — коэффициент

передачи

входной

цепи,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Апых коэффициент передачи выходной цепи,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аов коэффициент бегущей

волны в выходном

фидере,

 

 

 

 

 

 

 

 

А > А',^* функции, определяемые

ф-лами (4.5),

 

 

 

 

 

 

 

 

К\

/, A^-j — функции, определяемые ф-лами (5.21),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Avco^. К',и

—фумкшш,-определяемые

ф-ламл .(6.34),

 

 

 

 

 

Кп—коэффициент

пропорциональности! между параметрами Qo(n> и р'п,-

 

KIG,

KIG—коэффициенты,

служащие

 

для нахождения

нелинейной

зависимости

 

 

параметра G'C [ф-лы (9.36а)],

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А',р.

АСор —коэффициенты, служащие

для

нахождения

нелинейной зависимости

 

 

параметра

В„ {ф-лы |(9.Э6б)],

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ft с в — коэффициент свяап между

резонатором клистрона

и дополнительным

резо­

 

 

натором,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kCB

v(V_f_[)

—коэффициент овязи между v-м И ( V + 1 ) - M

резонаторами

в выход­

 

 

ной цепи,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ki

л (t=il, 2, 3) —коэффициенты, определяемые ф-ламл

i(7.18),

 

 

 

 

 

k'in

.(i=l, 2, 3)—коэффициенты, определяемые ф-ламя .(7.36) или (7.38),

 

khk,

k'hk—коэффициенты,

определяемые ф-лами

i(7.56),

 

 

 

 

 

 

 

£р — поправочный множитель при определении

коэффициента

взаимодействия,

ks

— поправочный множитель при определении эквивалентной частоты шлазмы,

kp

— коэффициент, показывающий

во сколько раз полоса

пропускания

выходной

 

 

цепи больше собственной полосы .выходного резонатора,

 

 

 

 

 

380

Ly.x

i, —координата

входа

/г-го зазора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ . D

и х-*—координата выхода

/.'-го „зазора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L c

 

координата

середины

/.'-го зазора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lhk

 

— расстояние

между

центрами //-го и /г-го зазоров,

 

 

 

 

 

L 0

расстояние между

центрам.!! соседних

зазоров при одинаковой

конструкции

 

 

псех резонаторов и пролетных труб,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In — дл.п.па зазора

(участка

взаимодействия)

/г-го резонатора,

 

 

 

 

/т/, — длина /г-й пролетной

трубы,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ii,

1 —длина

«элементарного» зазора

миогозазорпого /г-го резонатора,

 

 

 

Ii,

п — расстояние

между

серединами

соседних

«элементарных» зазоров

много­

 

 

зазорного /г-го резонатора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/,.; —параметр, определяемый ф-.юй (8.336),

 

 

 

 

 

 

 

 

М — число тулей функции усиления

и тока,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M'I,

— отпоентетьпая

переменная

составляющая

.конвекционного

тока

на

входе

 

 

в /г-й зазор,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М'т п—относительная

церемонная

составляющая

конвекционного

тока

на

входе

 

 

в /г-ю пролетную

 

трубу,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш — число связанных резонаторов

в выходной цепи,

 

 

 

 

 

 

пи — масса

покоя

электрона,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

in'I,—относительная

 

переменная составляющая

скорости

электронов

на входе в.

 

 

k зазор,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m't

i,—относительная

переменная

составляющая

скорости электронов

на

выходе

 

 

в /г-ю пролетную трубу,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/?(,., —параметр, определяемый .ф-лой

(8.33а),

 

 

 

 

 

 

 

 

N — число полюсов

функции

усиления

или тока,

 

 

 

 

 

 

 

 

N'u — интеграл

от M'i, [ф-ла

(2.19)],.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л'л число

лучей

многолучевого

 

клистрона,

 

 

 

 

 

 

 

 

/; — число резонаторов клистрона,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ра — мощность, потребляемая

клистроном от источника ускоряющего

напряжения.

Р^

— мощность в эквивалентной нагрузке выходного

резонатора,

 

 

 

 

Рвх

— входная

мощность

(мощность

возбуждения).

 

 

 

 

 

 

Р«ык — выходная

мощность

(мощность в полезной

нагрузке),

 

 

 

 

Рс

k — мощность взаимодействия в k-м зазоре,

 

 

 

 

 

 

 

 

Pv hi, — мощность

взаимодействия

поля .в k-м зазоре с составляющей тока, опре­

 

 

деляемой напряжением на Л-м зазоре,

,

 

 

 

 

 

 

 

 

Рс

in, — мощность

взаимодействия

поля

в /г-м зазоре с составляющей

тока, по­

 

 

рождаемой

действием

этого

же поля,

 

 

 

 

 

 

 

 

p = b + \Q —.нормализованная

комплексная

частота,

 

 

 

 

 

 

p'=p/Qo — относительная

величина

нормализованной

комплексной

частоты,

Qo л — «холодная»

 

добротность /г-го резонатора,.

 

 

 

 

 

 

Qui,—-«нагруженная»

добротность /г-го резонатора,

 

 

 

 

 

 

q

эквивалентный

параметр

пространственного

заряда,

 

 

 

 

 

qo — параметр

пространственного

заряда

для бесконечно

широкого

потока,

qi

— параметр

пространственного заряда

для воли

основного типа,

 

 

 

 

Ro — сопротивление

электронного

потока,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rn п — активное сопротивление

нагрузки

выходного резонатора,

 

 

 

 

R'o

п =/?о n/Ro—относительное

 

активное

сопротивление нагрузки,

 

 

 

 

 

 

— активное сопротивление нагрузки выходной

цепи при m = I ,

 

 

 

 

Rev—сопротивление

 

связи

замедляющей системы

с

электронным

потоком,

гт — радиус пролетных труб,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г„

— радиус электронного

потока,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г,)) — активная

составляющая

входного

сопротивления

выходного

фидера при

Shi,

— крутизна

характеристики

.участка

группировки

между /г-м и k-м

зазорами

 

 

(крутизна участка),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

381

•5'лк = 5 л л / С о — относительная

к р угнан а

участка,

 

 

 

•Si,k—•значение

крутизны участка баз фазового шюжштеля,

 

•5'hh=Shk/Go — отиоантелыюе

значение

.крутизны

участка без фазового

мно­

жителя,

 

 

 

 

 

 

•Sm — максимальное значение крутизны,

 

 

 

 

S'm=Sm/Go

— относительная

величина

(крутизны

5,„,

 

S(Q) —работыii коэффициент

несогласованности,

 

 

 

S n — площадь

поперечного сечения электронного

патока,

 

s—параметр,

 

характеризующий сдвиг по фазе

между напряжениями па

сосед­

них «элементарных» зазорах многозазориого резонатора,

.sp ,• — коэффициент редукции частоты плазмы i'-го типа волн, -sp —эквивалентный коэффициент редукции частоты плазмы, sii, s<&-i)(/i+ 2) — коэффициенты, определяемые ф-ламп |(7Лб), s'k, 5'(л-1)(Л+2) — коэффициенты, определяемые ф-лами i(7.37), Тк — функция, определяемая ф-лой 1(3.43),

Т3 к — функция,

определяемая ф-лой (3.466),

t — текущее .вреимя,

Uo — ускоряющее

напряжение,

Uk — амплитуда эквивалентного напряжения «а зазоре /г-го резонатора,

U''к = 0'к/и0 — относительная амплитуда напряжения па зазоре /г-го резонатора,

•Uki — амплитуда напряжения на «элементарном» зазоре многозазориого /г-го ре­ зонатора,

U„h— амплитуда напряжения на А-м зазоре выходной цепи, L ' n — амплитуда . напряжения на нагрузке г ф ,

Uk i — относительная амплитуда эквивалентного напряжения частоты со; па за­ зоре к-ro резонатора,

Uk — напряжение «а зазоре к-то резонатора (мгновенное значение),

V — потенциал

 

поля,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v — скорость

электронов

(мгновенное

значение),

 

 

 

 

 

 

•Уо постоянная

 

составляющая

 

скорости

электронов,

 

 

 

 

 

I'm *скорость

электронов на входе m А-й зазор,

 

 

 

 

 

 

v'BX

к = vBX к/vo — относительная

скорость

электронов на входе в /г-й зазор,

i ) B u i i i

скорость

электронов

на

выходе

из /г-го

зазора,

 

 

 

 

 

! ) , S T j — с к о р о с т ь

электронов

на

входе

,в А-ю пролетную

трубу,

 

 

 

v'a

— относительная

амплитуда

переменной составляющей скорости

в м.алосиг-

 

мальном

 

приближении,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•v'n — относительная

переменная

 

составляющая скорость

при х^Ьиыкк,

возни­

 

кающая

под действием

поля в А-м

зазоре,

 

 

 

 

 

 

г'з»относительная переменная составляющая скорости

при L B

\ u^x^LBUх-

к,

 

возникающая под действием внешнего поля

.в А-м

зазоре,

 

 

 

'Оъ Ф фазовая скорость 'быстрой .волны

пространственного

заряда,

 

 

i-'м Ф фазовая

скорость медленной волны пространственного

заряда,

 

 

*'Ф

л — фазовая

скорость

прямой волны

 

внешнего поля в зазоре А-го резона­

 

тора с распределенным взаимодействием при наличии электронного

потока,

,»Ф о j — фазовая

 

скорость

прямой волны

внешнего поля в А-м «холодном» ре­

 

зонаторе с распределенным

взаимодействием,

 

 

 

 

 

 

W = 1/+iФ — функция комплексного потенциала,

 

 

 

 

 

 

'№.->ап i<—запасенная

энергия

в /г-м резонаторе,

 

 

 

 

 

 

•м1 = и + 'ю — комплексная

переменная,

связанная

с переменной

р

конформным

 

преобразованием (8.9),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 < о в 1

— волновое сопротивление

 

входного

фидера,

 

 

 

 

 

 

 

в ы х

волновое сопротивление

выходного фидера,

 

 

 

 

 

Xhk^Xhhe

aflk—параметр

группировки,

соответствующий

 

участку

между

Л-м к-

/г-м

зазорами,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ai, А'ч, Л'ц параметры

группировки

для

случая

двухзазориого

резонатора,

оп­

ределяемые по ф-лам

(4.51).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л/,/, i = .\i,h

i

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ie

 

—параметр

 

группировки,

соответствующий

участку

между

/i-w

н /г-м зазорами, для колебания частоты ы/,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А'сп сопротивление

связи

между резонатором

п внешней

нагрузкой,

 

 

 

А'Ф реактивная

составляющая

зходпого

сопротивления

 

выходного

фидера

при.

/<оп<1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.V продольная

координата,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.vim =.vii,,е' ''''—параметр, определяемый

по ф-ле (4.82а).

 

 

 

 

 

 

 

 

У/,—полная эквивалентная проводимость /г-го резонатора,

 

 

 

 

 

 

 

l'o h — проводимость

 

«холодного»

/г-го

резонатора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ус и— проводимость

 

электронной

нагрузки

/г-го

зазора.

 

 

 

 

 

 

 

 

)'з п—эквивалентная проводимость нагрузки выходного резонатора,

 

 

 

Уо мл эквивалентная проводимость

нагрузки

А-го

зазора

выходной

цепи,

 

 

Zh — полное эквивалентное

сопротивление /г-го

резонатора,

 

 

 

 

 

 

Z;, „ — экв/'иалентиое

сопротивление нагрузки выходного

резонатора,

 

 

 

Znevn=Z.n

К и i,i х — переходное

сопротивление

выходной

цепи,

 

 

 

 

 

2(|i=/'.ii + iA',|, входное

сопротивление

выходного

фидера

 

при

/(оп<1,

 

 

2ц — сопротивление

пассивного четырехполюсника

со

стороны левых

зажимов,

г22 — сопротивление

 

пассивного

четырехполюсника

со стороны

правых зажимов,.

2 „ х — входное сопротивление

нагруженного

четырехполюсника,

 

 

 

 

 

и — параметр,

определяемый

ф-лой {9.46),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а/, — постоянная

затухания

/г-го

резонатора с

распределенным

взаимодействием.

Р коэффициент взаимодействия при

одинаковой

конструкции

всех

резонаторов-

8кнн к — полный

коэффициент

 

взаимодействия /г-го зазора

 

в кинематическом

при­

ближении,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зкип з h—текущий

коэффициент

взаимодействия

/г-го зазора

в

кинематическом"

приближении,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р\м oft текущий

коэффициент

взаимодействия

/г-го

зазора

с

медленной

волной,

пространственного

заряда,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Зо з л—текущий

коэффициент

 

взаимодействия

/г-го зазора

с быстрой

волной

про­

странственного

заряда,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рм л — полный

коэффициент

 

взаимодействия

/г-го

зазора

с

медленной

волной

пространственного

заряда,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Be л — полный

коэффициент

взаимодействия /г-го зазора

 

с быстрой

волной

про­

странственного

заряда,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В А = - ^ - ( В б ft + Вм л)—эквивалентный

коэффициент

взаимодействия

/г-го

зазора,.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДВ„ = — ( Р с ft—Рм ft).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вм Ai коэффициент

взаимодействия

«элементарного» зазора

многозазориого

ре­

зонатора с медленной волной пространственного заряда,

 

 

 

 

 

Befti — коэффициент

 

взаимодействия

«элементарного» зазора

многозазориого

ре­

зонатора с быстрой волной пространственного

заряда,

 

 

 

 

 

 

6 М ft 12 — коэффициент,

учитывающий

влияние

параметра

 

lk

iz

на

величину

В м ft-

для /г-го многозазориого

резонатора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вб/. 12 — коэффициент, учитывающий

влияние

параметра

 

1и»

на. величину

Вб л

для

k-ro

многозазорного

резонатора!,.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

383:

' fit, l э к в и в а л е н т н ы й

коэффициент взаимодействия «элементарного» зазора k-ro

 

многозазорного

резонатора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рл 12 — эквивалентный

коэффициент,

учитывающий

влияние параметра

//, |

2 па

 

величину

для k-ro миогозазориого резонатора,

 

 

 

 

 

 

P<j и — коэффициент взаимодействия

на краю k-ro

бессеточиого

зазора,

 

 

 

р г

— коэффициент,

учитывающий

радиальную

зависимость

взаимодействия

в за-

 

зоре при полом

электронном

потоке,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р г

— коэффициент,

учитывающий

радиальную

зависимость

взаимодействия

в за-

 

зоре при сплошном электронном

потоке,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р „ — к о э ф ф и ц и е н т

взаимодействия

зазора выходного резонатора

в режиме

боль­

 

шого

сигнала,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Го коэффициент

отражения

от начала липни,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г/

коэффициент отражения от конца

линии,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г(Ф) к о э ф ф и ц и е н т

отражения

нагруженного

четырехполюсника,

 

 

 

 

Y параметр, определяемый

ф-лон

(8.196),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Yi. У?параметры, определяемые

ф-ламн (9.53),

 

 

 

 

 

 

 

 

|Б,Т2Б—параметры,

определяемые ф-лами (9.74),

 

 

 

 

 

 

 

У с = ш / с фазовая

постоянная

электромагнитной

 

волны в свободном

простран­

 

стве,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\ c

= (n/v0

— фазовая постоянная

электронного потока,

 

 

 

 

 

 

Yp.o = W p

О/УО фазовая

постоянная

плазмы,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

YP

i = (o,,

i/i'o — фазовая

постоянная

плазмы для волны i-ro типа,

 

 

 

 

УР = ЫР/-ОО — эквивалентная фазовая

постоянная

плазмы,

 

 

 

 

 

 

у* = а > / У ф л фазовая

постоянная

внешнего

поля в /г-м резонаторе с

распреде­

yjh

ленным взаимодействием,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— статический

угол

пролета

электронов

в ,/г-м

зазоре,

 

 

 

 

 

 

Y<-/no эквивалентный

угол

пролета

электронов

в бессеточном

выходном

зазоре,

 

ф-ла

(9.27),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•бь = б„ k -\-6с

k — полное

затухание k-ro

резонатора,

 

 

 

 

 

 

 

•6'A = 6J,/QO нормированное

полное

затухание k-ro резонатора,

 

 

 

 

 

• б о л — з а т у х а н и е k-ro

резонатора,

определяемое

собственными

потерями,

 

 

бвн k—затухание,

вносимое

в /г-й резонатор со стороны внешней

нагрузки,

 

б н * = б о * + £ в п * — затухание

k-ro

резонатора,

определяемое

собственными

поте­

 

рями

и внешней

нагрузкой,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•6ch—затухание

6-го резонатора,

определяемое

электронной

нагрузкой

зазора,

•бвн и — з а т у х а н и е ,

вносимое

во

входной резонатор

со стороны

возбудителя,

б с

— р е а л ь н а я часть

(с обратным

знаком)

нуля с,-,

 

 

 

 

 

 

 

•6С =6СJQo — нормированная величина реальной части нуля с,-,

£о — диэлектрическая постоянная вакуума, в| — амплитуда эквивалентной эде генератора во входной цепи. "П общий кпд клистрона,

т | е — электронный

кпд клистрона,

 

 

 

т)^0 ' — электронный

кпд, рассчитываемый

при пренебрежении разбросом

скоро­

стей

на входе

в выходной зазор,

 

 

 

ЧР и — к п д

выходного резонатора,

 

 

 

11Р иг кпд дополнительного

резонатора в выходной

цепи,

 

11сл к — к п д

слоя

электронов

в /е-м зазоре

выходной

цепи,

 

Чел с у м м а р н ы й

кпд слоя электронов,

 

 

 

це к — электронный кпд k-ro

зазора выходной цепи,

 

 

г\е о — электронный

кпд, соответствующий

постоянному конвекционному

току на

входе в зазор

выходного резонатора,

 

 

384

т)е

g— электронный кпд, соответствующий

конвекционному току

 

в

виде

импуль­

 

сов прямоугольной

формы,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лпх — кпд входной цепи,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 — переменная

часть динамического

угла

пролета электронов

в случае

идеаль­

 

ной группировки,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О* — переменная

часть динамического

^гла пролета

электронов

от

сечения

д:=0

 

до сечения

J c ^ I m

s,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рт

и—переменная

часть динамического

угла

пролета

электронов

от сечения

х = 0

 

до сечения x^zLBUX

it,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г">— ширина импульса сгруппированной

части конвекционного тока,

 

 

 

 

 

— переменная

часть динамического

угла

пролета

электронов

от сечения

х =

 

= Lnx

п до сечения х < £ В ы х л,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•&1 л — переменная

часть

динамического

угла пролета электронов в k-м зазоре

 

(от сечения

x=LBK

и До сечения х=Ьпых

 

;,),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т)т

— переменная часть динамического

угла

пролета

электронов

от сечения

х =

 

= £ п ы х к до сечения x < L B x h + i

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

®i т ftпеременная

часть динамического

угла

пролета

электронов

в /г-й пролет­

 

ной трубе (от сечения

x = L B b i x

 

А ДО сечения х=£вх

 

A + I ) ,

 

 

 

 

 

И в х • коэффициент,

показывающий

во сколько

раз

увеличивается

полное

 

зату­

 

хание выходного резонатора за счет связи с возбудителем и внешней на­

 

грузкой,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у-и а = у<,(х—LEX

А)относительная координата,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"Лк=Ус(х—Lc

h) — относительная координата,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А,- — 1-й корень ур-ния (3.97),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я, — i-й положительный корень функции Бесселя нулевого

порядка

первого

рода„

Я,, — эквивалентная

длима волны колебании

плазмы,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

До — магнитная проницаемость вакуума,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц Й параметр,

 

характеризующий

 

величину

внешнего

поля

 

в

k-м

зазоре-,

 

ф-ла (2.22),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vft

параметр

асинхронизма

движения

электронов и прямой волны внешнего.

 

поля в зазоре k-ro

резонатора с распределенным взаимодействием,

 

 

 

П ь

П3 — произведения, определяемые

ф-лами

(5.23),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/7,^ —п'ранзведен'пе, определяемое ф-лой (6.52),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р — характеристическое

сопротивление

при

одинаковой

конструкции всех

резо­

 

наторов,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p'=ip/7?o — относительная

величина

характеристического

сопротивления

резона­

 

торов,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pi, — характеристическое

сопротивление 6-го резонатора,

 

 

 

 

 

 

 

 

p'ft = Pft/A?0 относительная величина

 

характеристического

сопротивления

k-vo ре­

 

зонатора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p,i/,характеристическое сопротивление k-ro

из т связанных резонаторов

в вы­

 

ходной цепи,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р<7 — абсолютное значение плотности заряда, создаваемого электронами,

 

 

 

Ро с — абсолютное

значение

постоянной

составляющей

плотности

заряда,

созда­

 

ваемого электронами,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О;,

параметр, определяемый ф-лами

(8.13),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т л

— момент

влета в k-n

зазор электронов, находящихся

в момент

времени

t в-

 

сечении *>Z . B I

А,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т т

Й момент

влета

в k-\o

пролетную

трубу

электронов,

находящихся в

момент

tв сечении л : > £ В ы х *г

Ф— функция потока,

385>

•Фпк — фаза влета слоя электронов в /г-й «элементарным»

зазор

выходной

цепи,

•Фл' — фаза функции усиления или тока,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фк — нормальное

частное

решение

уравнения

группировки

для

/г-го

зазора,

 

<р*—динамический

угол

пролета

электронов от сечения

Л " = £ в х А

до

сечения

>Ф< h динамический

угол

пролета

электронов

в /г-м

зазоре

(от

сечения

x=LBX к

 

до сечения

х =

1 в ы х

;,),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-фт к—динамический

 

угол

 

пролета-

от

сечения

.V =

L B

H X *

до

сечения

x<Las

k + i,

i f i

T i динамический угол

пролета электронов

в /г-н

пролетной

трубе

(от

сече­

 

ния .v=LB 1 ,,x

 

до сечения . v = L u x

ь +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•ф/ »t — динамический

угол

пролета

электронов

в /г-м

«элементарном»

зазоре

вы­

 

ходной цепи,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фь *— аргумент

множителя

в выражениях

для

функций Л'„ „

и / „ , определяемо­

 

го /г-м полюсом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фс

— аргумент

множителя

в выражениях для

функций

Кп

п

и

/ „ ,

определяе­

 

мого 1-м нулем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<PD п — фаза

эквивалентного

сопротивления

нагрузки выходного

резонатора,

 

<fz

к — фаза

полного

сопротивления /г-го

резонатора

(с учетом

электронной

па-

 

грузки),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч г ( р ) = е , г —экспоненциально-потенциальная функция

поля,

 

 

 

 

 

 

фпх — начальная

фаза коэффициента передачи входной цепи,

 

 

 

 

 

 

ф и ш начальная

фаза коэффициента

передачи

выходной

цепи,

 

 

 

 

 

•фл — начальная фаза напряжения на зазоре k-ro

резонатора,

 

 

 

 

 

 

ф& 1 — начальная

фаза

напряжения частоты

wi

па

зазоре

/г-го

резонатора,

 

ф„й — начальная

 

фаза

 

напряжения

на

/г-м

«элементарном»

 

зазоре

выходной

 

цепи,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фл 12 — сдвиг по фазе

между напряжениями

на втором и первом

зазорах выход­

 

ной цепи при двукратном взаимодействии,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ft— относительная расстройка частоты м от частоты нормализации мо (текущая

расстройка),

 

 

 

13' = Q/Q0 — нормированная текущая

расстройка,

Q0 — относительная полоса усиливаемых частот,

.Qou) — относительная полоса

частот

выходной

цепи на уровне половинной мощ­

ности при т = 1,

 

 

 

fto(n) — относительная полоса

частот выходной

цепи,

полная относительная расстройка ft-ro резонатора,

£5'ft=fi)i /Qo — нормированная полная расстройка /г-ro резонатора,

Qo к — относительная

расстройка

«холодного» /г-го

резонатора,

Qe к — опно'сительяая

ipaacnpofiwa

£-iro резонатора,

определяемая вносимой на­

грузкой зазора,

 

 

 

йв н к — относительная расстройка k-ro резонатора, определяемая вносимой на­ грузкой,

йс —мнимая часть нуля си

•Q'

=QC

/fto

— нормированная величина мнимой части

нуля с,-,

c i

i

 

 

 

 

 

о)о — средняя

частота полосы усиливаемых

клистроном

частот,

< О О

А . — резонансная частота «холодного» й-го резонатора,

сел резонансная

частота k-ro резонатора

(с учетом

электронной нагрузки),

сор о — собственная

частота колебаний плазмы,

 

сорэквивалентная •редуцированная частота колебаний плазмы,

<0р

,• — редуцированная частота колебаний плазмы,

соответствующая волнам

 

t-го

типа.

 

 

 

3 8 6

 

 

 

 

 

 

П Р Е Д М Е Т Н Ы Й У К А З А Т Е Л Ь

А

Аппроксимация постоянной по Баттер-

во'рсу 246 то Чебышеву 238

В

Во.тны пространственного заряда 29, 75 (1-15

Высота резонатора 339

Г

Гармоинкш конвекционного тока высшие ,159

Градиент напряжения 342 Г.руппирователь 6

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

Диаграмма

нулей

полюсов

188,

190,

227

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина

зазора

li2,

55,

 

340

 

 

 

 

без

сеток 338

 

 

 

 

 

 

— пролетной трубы

55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е

 

 

 

 

 

Емкость

резонатора

боковая

339

 

торцевая 339

 

 

 

 

 

 

— — эквивалентная

187,

339

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Затухайте

резонатора

полное

189

195

вносимое 'со

стороны нагрузки

определяемое

потерями

в

стенках

187

 

 

 

 

 

 

нагрузкой

189

 

— — — электронной

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

Индуктивность

резонатора

эквивалентная

187,

339

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

-бегущей

волны

198

 

— нелинейных

искажений

183

 

 

 

— несогласованности

 

рабочий

298

 

— отражения

2S8

 

 

 

 

 

 

 

—передачи

входной

цепи

42,

207

 

 

выходной цепи

412, '200, 202

 

 

— редукции частоты

плазмы

35,

115

 

усиления «о мощности 41, 349 по напряжению 41, 1213

электронного взаимодействия 51

'беооеточного зазора 108, 342 эквивалентный 77, 96

— — 'с быстрой медленной волна­

ми пространственного заряда 75^ 89, 95, 104

Ка 298

/Сю, Кю 289

— Kip, % 289

Кп 262, 313

АР 305

km 1216

k'in

218

 

 

 

 

 

 

— ks, ftp ,123

 

 

 

 

 

— Sh,

si,-i /1+2

215

 

 

 

— s'/„

s'/,_i

/,+2

219

 

 

— ЛВл 77,

96

 

 

 

 

 

— X»x

208

 

 

 

 

 

 

Комплексная

частота

187

— —

нормализованная

189

Крутизна максимальная

212

— -участка 44,

 

52,

84,

92, 120

Кпд входной

цепи

208

 

 

общий 201, 203, 278

резонатора выходного 201

электронный И1, 278, 289 к-го зазора 278

электронного слоя 278

Л

Лапласиан 32

 

 

М

 

Метод Л.агранжа 62

 

зеркальных

изображений

241, 248

малого -параметра 61

 

— медлен»! о

меняющейся

амплитуды:

 

-177, |183

 

 

потенциальной аналогии 235

расчета .наведенных токов 274

-энергетических соотношений ана­ литический 286

Микрапервеане 338 Мощность в эквивалентной нагрузке 10'

(возбуждения 41

выходная 20.1

потребляемаяот источника ускоряю­ щего напряжения 11, 336

Н

Напряжение на зазоре

.10

 

 

эквивалентное

75,

89,

Й22

— ускоряющее L1, 336

 

 

 

Hep а вномарность

амллитудно-ч астотн ой

характеристики

317

 

Dh

 

Нормирующий множштель

75 ,88, 95„

1104

 

 

 

 

 

П

 

 

 

ПараметрасинхромизШ' L04

 

— ттруипировки. 20,.

136,, 149, '168

387

пространственного заряда 60, 122, 344

усиления

218,

350

— а „ | 2

316

249,

351

— U ,,

' " с

а 298

у 244

\Ч, Y-2 300, 301

— Yi Б , у 2 Б 307, 308

,LU 60

ф п 12 316

Первеанс электронного потока 122, 295, 336, 344

Переменные Лагранжа 32, 57

— Эйлера 32, 57 Плотность заряда электронов 28

конвекционного тока 343 Полином Бееселя 254

Чебышева 244, 297

Полоса усиливаемых частот 217

пропускания выходной цепи 262, 303, 308

Проводимость

нагрузки

эквивалентная

 

10,

279

 

 

 

резонатора

эквивалентная

190

электронного потока

11, 338

электронной

нагрузки

50,

82, 90, 97,

105

бессеточного зазора

110

 

Р

Радиус пролетной тр\бы 34, 342

электронного потока 34, 342 Расстройка текущая 189

относительная резонатора 189

— — определяемая электронной на­ грузкой 189

Ряд Фурье—Бесселя 117

С

Скорость электронов 16, 70, 158

— — постоянная 12 на входе в зазор 57

— — в пролетную трубу 25 на выходе из зазора 16, 76

из пролетной трубы 150 Сопротивление волновое входного фи­

дера 41 выходного фидера 40

нагрузки эквивалентное 11

резонатора эквивалентное 196

резонатора

характеристическое

10,

 

86,

102,

340

 

 

электронного

потока 11, 336

 

фидера входное .198

холостого хода четырехполюсника 205

Т

Теорема Шокли—Рамо 17, 395

Ток конвекционный

12,

20,

70, 127

— —

на

входе

в зазор

57,

280

— —

па

выходе из зазора

76

— -наведанный

10,

49,

277

 

-питающий резонатор 43, 222

-постоянный 11, 336

 

 

У

 

Угол

пролета электровоз

динамический

16,

57

 

 

— переменная

чаоть 23, 64,

123,

169

 

статический 12

— — эквивалентный 285 Уравнение волновое 32

группировки 57

— - - для мпогочастотпого режима 165

Лагранжа 62

непрерывности 32

самовозбуждения 328 Уравнения Максвелла 29

Устойчивость выходной цепи 327

 

Ф

 

 

 

Фаза

влета в зазор

57,

64

 

— —

в пролетную трубу 20, 27, 64

Фала

функции усиления

или тока

255

Фазовая постоянная

электронного

пото­

ка

12

 

 

 

— плазмы 120 Функция влияния 213

комплексного потенциала 236

тока 47, 221

усиления 42, 213

Л7'„(0 57

— m\(t)

57

— X'k(t)

60

X

Характеристика амплитудная тока 156

амплитудно-частотная 42, 269

Баттерворса 251, 307

линейная фазовая 253

фазо'во-частотная 42, 271

Чебышева 247, 236

Ч

Частота колебаний плазмы собственная 33, 60

редуцированная 35

— эквивалентная 60, 120

.резонансная резонатора 189, 340

«холодного» резонатора 187

Э

Эдс эквивалентная возбудителя 41 питающая выходной резонатор 204

Эффект «расслоения» электронного пото­ ка 118, 163

368

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стр

Предисловие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1 г л а в а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные вопросы теории клистронных усилителей

 

 

 

1.1.

Принципы

работы

и конструкция

клистронов . . . .

5

 

1.2. Процессы и выходной цепи

 

 

 

 

 

 

9

 

1.3.

Группировка

электронов

(кинематическое

приближение) .

19

 

1.4.

Группировка электронов (волны пространственного заряда)

29

 

1.5.

Усиление

и

частотные характеристики .

. .

. ^ . .

39

 

1.0. Электронные

параметры

 

 

 

 

 

 

 

48

2

г л а в а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение группировки электронного

потока

 

 

 

 

2.1.

Исходные

уравнения

 

 

 

 

 

 

 

54

 

2.2.

Вывод уравнения

группировки

 

 

 

 

 

57

 

2.3. Методы

решения

 

 

 

 

 

 

 

 

61

3

г л а в а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электронный поток при малом сигнале

 

 

 

 

 

 

3.1. Общие

соотношения

 

 

 

 

 

 

 

67

 

3.2. Волны тока

н скорости. Коэффициенты

взаимодействия . .

71

 

3.3. Проводимость электронной

нагрузки

и крутизна

участка.

 

 

 

Характеристическое

сопротивление

резонатора . . . .

77

 

3.4.

Параметры

 

однозазориых

резонаторов

 

 

89

 

3.5. Параметры

 

миогозазорпых

резонаторов

 

 

93

 

3.6. Параметры резонаторов с распределенным взаимодействием

102

 

3.7.

Параметры

 

бессеточпого

зазора

 

 

 

 

 

108

 

3.8. Эквивалентность

одномерной и

двумерной

моделей элек­

 

 

 

тронного

 

потока

 

 

 

 

 

 

 

 

114

4 г л а в а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электронный

поток

при большом

сигнале

 

 

 

 

4.1.Аналитические соотношения для конвекционного тока . . 123

4.2.(Процессы в зазоре резонатора с однократным взаимодей­

ствием

129

4.3. Группировка в двухрезонаториом

клистроне с однократ­

ным взаимодействием

132

4.4.Группировка в многорезонаторном клистроне с однократ­

ным взаимодействием

135

4.5.Группировка в клистронах с многократным и распределен­

ным взаимодействием

140

4.6.Оптимальные режимы группировки в многорезонаторных

клистронах

145

4.7.Оптимальная группировка в клистроне с двукратным вза­

 

имодействием

 

 

154

• 4.8.

Амплитудные

характеристики тока

.

156

4.9.

Определение

скоростей электронов .

 

158

4.10. Высшие гармоники конвекционного тока

. . . .

159

4.11.

Дисковая и кольцевая-дисковая модели

электронного

 

 

потока

 

 

161

389