Задача №4.

Приборы с динамическим управлением. ЛБВ.

Провести расчет параметров спиральной замедляющей системы (ЗС) для ЛБВ.

Исходные для расчета (заданные) величины:

• Коэффициент усиления по мощности

• Первеанс электронного пучка

• Радиус электронного пучка

• Отношение радиуса пучка к радиусу спирали

• Ускоряющее напряжение пучка

• Ускоряющее напряжение различно для различных вариантов

вычисляется по правилу:

.

Определяются следующие величины и параметры:

• Ток и мощность электронного пучка – I_0, P₀

• Скорость электронного пучка

• Шаг спиральной ЗС – p, при котором выполняются условия синхронизма движения пучка и электромагнитной волны

• Длина спиральной ЗС, которая обеспечивает заданное значение коэффициента усиления

Для расчетов могут быть использованы следующие соотношения:

,

Где - постоянная усиления, при ее расчете сопротивление связи принять равным ,

– длина замедляющей системы, выраженная в длинах замедленных волн

Ответ:

Дано:

1. Ускоряющее напряжение:

U_a= 1500 + 3250 = 4750 В

Решение:

1. Найдем ток электронного пучка через первианс:

2. Мощность электронного потока:

3. Скорость электронного пучка:

Примечание: весовой коэффициент задачи 1балл

Задача №5.

Приборы с динамическим управлением. Приборы М-типа

1. Рассчитать значение критической магнитной индукции для значения d = 0,3 см и значения потенциала U_a из задачи № 4

2. Полагая определить высоту прикатодного электронного слоя y_max

3. Рассчитать шаг электронной траектории h

4. Полагая распределение потенциала в междуэлектродном промежутке линейным, найти значение максимальной скорости в электронном облаке.

Для выполнения задания воспользоваться формулами

, , ,

и законом сохранения полной энергии.

Примечание: весовой коэффициент задачи 1балл

Задача №6.

Приборы с динамическим управлением. Гирорезонансные приборы. Гиротрон.

1. Объяснить почему гиротроны используются преимущественно в мм-диапазоне длин волн.

2. Рассчитать параметры спиральной траектории электронного пучка гиротрона. Исходные для расчета (заданные, выбираемые) величины:

• Ускоряющее напряжение пучка , где – значение ускоряющего напряжения из Задачи №4

• Значение частоты микроволнового поля f из условия

• Отношение поперечной и продольной скорости электрона

Определяемые величины:

• Значение индукции магнитного поля

Вычисляется из условия циклотронного резонанса

, где .

• Значения полной скорости электрона и её продольной и поперечной составляющих

.

• Радиус спиральной траектории электрона .

Вычисляется из условия баланса центробежной и магнитной сил.

• Время одного оборота электрона – циклотронный период

• Шаг спиральной траектории – циклотронная длина волны

Примечание: весовой коэффициент задачи 1балл