Области применения:

Двухрезонаторный и многорезонаторные клистроны:

Часто применяется в радиопередающих устройствах, радиолокации, ускорительных установках.

Отражательный клистрон:

Широко применяются в качестве лабораторных задающих генераторов в СВЧ-стендах, а также в маломощных системах. Могут быть использованы в роли гетеродинов радиоприемных устройствах СВЧ-диапазона. В настоящее время их применение постепенно сокращается за счёт активного вытеснения полупроводниковыми СВЧ-приборами.

1.3. Оцените характерный размер одного из приборов, если он работает на частоте .

Оценим размеры отражательного клистрона, так как на сайте АО "НПП "Исток" им. Шокина", нет данных отвечающих заданному частотному диапазону и рассматриваемому прибору, воспользуемся ресурсом [7], на котором представлен datasheet отражательного клистрона К-308, работающим в диапазоне частот от 3 до 30 ГГц, что удовлетворяет заданной частоте. В качестве недостающих данных возьмем значения напряжения на отражателе: и ускоряющие напряжение

Важно отметить, что ускоряющие напряжение, было написано исходя из значения напряжения резонатора, так как задачу можно рассматривать согласно следующей схеме включения (рисунок 8): резонатор и ускоряющий электрод питаются от одного и того же источника

Рисунок 8 – исследуемая схема отражательного клистрона[6 стр.9]

Учтем, что сгустки электронов, должны возвратиться в резонатор через целое число периодов без одной четверти, чтобы затормозится и эффективно передать энергию ВЧ-полю резонатора. Чем больше по модулю значение отражательного напряжения, тем меньше значение номера зоны, в которой происходит генерация – n, где n=0,1,2,3,4… (рисунок 9). Поэтому выберем значение , т.е. самое максимальное по модулю из допустимого диапазона и возьмем n=0

Рисунок 9 – пространственно-временная диаграмма движения электронов. [6 стр.10]

Период переменного напряжения:

Произведем примерный расчет расстояния между резонатором и отражателем, по формуле из лекции 6: «отражательный клистрон» сл.4 [8]

С учетом наличия катода и ускоряющего электрода, можно сделать вывод, что габаритные размеры прибора будут несколько б льшими. В любом случае, данная оценка позволяется понять, что габаритные размеры отражательного клистрона будут составлять несколько сантиметров.

3 балл

Приборы с квазистатическим управлением. Триод.

2. Рассчитать диапазон статических углов пролета носителей заряда в промежутке катод-сетка триода, работающего в одном из режимов А, В или С (выберите самостоятельно). Фазы вылета с катода задать от 0 до 360⁰. (Считать напряжение на электродах не изменяющимся за время пролета). Рабочая частота , расстояние катод-сетка , постоянное напряжение на аноде , проницаемость сетки 0,01 . Рассчитайте для этих углов коэффициент взаимодействия. Используя полученные результаты, объясните, почему триоды неэффективны на высоких частотах.

В таблице 1 представлены исходные данные:

Таблица 1

Режим работы	Класс А
Рабочая частота,	1200 МГц
Расстояние катод сетка,	1,2 мм
Постоянно напряжение на аноде,	300 В
Проницаемость сетки, D	0,18