5.1.2. Основные характеристики лов

Как уже указывалось, ЛОВ целесообразно использовать в качестве перестраиваемого генератора СВЧ-колебаний малой и средней мощности. Диапазон перестройки определяется следующим отношением:

,

где – максимальная и минимальная частота генерации,– средняя (центральная) частота диапазона.

Важным параметром является крутизна электронной настройки

показывающий степень перестройки по частоте.

Изменение тока луча несущественно, но все же влияет на частоту генерации. Такое явление, которое можно характеризовать некоторой крутизной, называется электронной подстройкой:

Важнейшим параметром для ЛОВ является КПД

где – мощность СВЧ-колебаний.

В эксплуатационных характеристиках указывается также минимальный (пусковой) ток , при котором начинается генерация.

На работу ЛОВ в тракте СВЧ оказывает влияние уровень отражений от нагрузки, особенно в тех случаях, когда согласование ЗС на коллекторном конце (рис. 5.1) сделано некачественно. Возникает явление затягивания частоты, что в первую очередь проявляется в неравномерности зависимости выходной мощности от частоты.

5.2. Описание объекта исследования

Вработе исследуется ЛОВ типа «О» дециметрового диапазона. На рис. 5.2 показан эскиз прибора без вакуумной оболочки и фокусирующего магнита. Цилиндрический катод 1 и управляющий электрод 2 формируют трубчатый электронный поток 3, двигающийся вдоль ЗС к коллектору 9. Замедляющая система состоит из винта 5, в пазы которого уложена спираль 7. Такая конструкция эквивалентна двухзаходной спирали с периодом = 6,5 мм. Коллекторный конец спирали нагружен на согласующее сопротивление8. Катодный конец спирали 4 переходит в коаксиальную линию, являющуюся выходом СВЧ-энергии. Для крепления спирали используются керамические стержни 6.

Испытуемая ЛОВ имеет также внешний магнит, обеспечивающий необходимый уровень токопрохождения в приборе.

5.3. Описание измерительной установки

Блок-схема установки показана на рис. 5.3 и включает в себя стабилизированный источник питания Б1-4 на 300…2500 В источник постоянного и переменного тока Б7-3, распределительную коробку РК, лампу обратной волны ЛОВ, направленный ответвитель НО, резонансный волномер РВД, осциллограф C1-54, измеритель мощности M3-1. Принцип работы установки иллюстрируется электрической схемой, представленной на рис. 5.4.

Питание на ЛОВ 1 подается с двух источников: Б7-3 (накал, первый анод) и Б1-4 (катод). Сигнал, генерируемый ЛОВ, поступает через переход 2 в направленный ответвитель 3. Часть мощности падающей волны с помощью детекторной секции 4 поступает на индикатор или вертикальный вход осциллографа 6 (основная доля мощности рассеивается в оконечном аттенюаторе 5), после которого сигнал попадает на волномер 7. (Для формирования частотной метки подается сигнал от волномера на горизонтальный вход осциллографа.)

Порядок включения и выключения установки, а также рекомендации по использованию измерительных приборов выдаются дополнительно преподавателем или лаборантом.

5.4. Программа работы и рекомендации по ее выполнению

1. Ознакомьтесь с 5.1–5.3 данного пособия. Составьте план исследования ЛОВ и согласуйте его с преподавателем.

2. Исследуйте зависимость выходной мощности ЛОВ и частоты генерацииот ускоряющего напряжениядля трех токов луча. Рекомендуемые значения величин токаи диапазон изменениязадаются преподавателем или лаборантом.

3. Исследуйте зависимость пускового тока от ускоряющего напряжения. Для этого воспользуйтесь осциллографом или измерителем мощности для фиксации момента появления генерации.

4. Исследуйте форму зависимости выходной мощности от частоты для разных внешних нагрузок. Так же как и в п. 3, используйте осциллографическую индикацию зоны генерации.