Электронная проводимость зазора ОК

Запишем выражение для -тока

Для наведенного тока учтем 2 момента:

1. в ОК есть только 1 резонатор и угол пролета в нем один и тот же, т.е. (сравнить с УК)

2. В данном случае -поток меняет свое движение на обратное

Запишем выражение для наведенного тока

Где M – коэффициент -ного взаимодействия ВЧ зазора клистрона с -потоком:

Запишем выражение для в комплексной форме:

Заметим, что действие - сгустка, пролетающего в зазоре между сетками резонатора и , и возбуждающего СВЧ колебания можно рассматривать как действие отрицательной - проводимости:

.

можно получить из выражения:

откуда

тогда:

, т.е. вместо (“-“) в (*) можно подставить

Обозначим:

Т.о. получим выражение для электронной проводимости ОК (активной и реактивной) и

Отметим, что и в неявном виде зависят от частоты, т.к. угол пролета зависит от частоты.

Однако в пределах полосы частот (= несколько % от ) эта зависимость довольно слабая.

При неизменных постоянных и для конкретного ОК величина Х определяется только амплитудой колебаний . Следовательно, график, показанный на рисунке 6 представляет в относительных единицах зависимость активных и реактивных электронных проводимостей ОК от амплитуды напряжения на зазоре

Рис 6. - Графики функций, определяющих - проводимость

и электронный КПД ОК.

3. Условия самовозбуждения. Пусковой ток.

Необходимым, хотя и не достаточным условием самовозбуждения СВЧ – генератора является отрицательная величина активной -проводимости

Максимумы (- ) определяются условием:

;

откуда:

; n=0,1,2

Это условие когда - сгустки приходят в max тормозящего поля, т.е. это условие определяет центры зон генерации ОК.

Величина лежит в пределах:

Значит для всех n (кроме n=0) получим

Причем, чем больше номер зоны, тем больше и т.о. - можно пренебречь.

Необходимым и достаточным условием существования генерации является равенство нулю суммы всех активных проводимостей, т.е. равенство потерь энергии в резонаторе и нагрузке.

Когда мы находимся на краю зоны генерации: т.е.

значит , а при малых

Пренебрегая по сравнению с можно записать:

Перепишем т.о.:

Это уравнение может быть решено графически:

Первая часть уравнения не зависит от , значит это линия, параллельная

Левая часть - это синусоида

Рис.7.

«0» и «1»-я зоны генерации не возбуждаются, а зоны «2» и «3» и др. будут возбуждаться.

Если , то прямая опуститься вниз и будет возбуждаться уже 1-я зона генерации. Т.е. при большой суммарной проводимости и зоны генерации, соответствующие малым значениям n могут вообще не возбуждаться.

Ширина зоны генерации зависит от проводимости. Точки а, б, в, г соответствуют краям зоны генерации.

Из рисунка 7. видно, что ширина зон генерации между точками нулевой мощности зависит не только от постоянных питающих напряжений и тока пучка, но и от величины нагрузки. В самом деле, условием генерации на рисунке 7 является пересечение горизонтальной прямой, соответствующей правой части уравнения. С развертывающейся синусоидной определяющей левую часть того же уравнения. Чем больше активная проводимость нагрузки тем выше проходит горизонтальная прямая II и тем более узкими (по величине и, следовательно, по напряжению на отражателе ) являются зоны генерации.

Дата добавления: 2015-07-12