Время и угол пролета электронов.

Важным параметром, характеризующим электронные приборы СВЧ, является время пролета электрона между двумя заданными электродами лампы, например между катодом и анодом в диоде, между катодом и сеткой в триоде, между двумя сетками в многосеточной лампе или в зазоре взаимодействия клистрона.

Вычислим время пролета электрона от катода до анода в диоде. Будем полагать, что начальные скорости электронов, вылетающих из катода, близки к нулю и ими можно пренебречь по сравнению с конечной скоростью, получаемой электроном у анода. Тогда , где U₀ – напряжение между катодом и анодом. Когда диод работает в режиме насыщения, поле в промежутке анод-катод будет равномерным и при отсутствии переменного поля движение электрона будет равноускоренным. Средняя скорость движения электрона между катодом и анодом будет равна

Время пролета (1.2)

Учет влияния объемного заряда электронов усложняет расчет времени пролета. Пространственный заряд уменьшает ускоряющее поле и время пролета увеличивается. Расчеты показывают, что в этом случае

(1.3)

Для электронов имеющих скорость V₀ и пролетающих между двумя сетками с равными потенциалами U₀, например в зазоре резонатора клистрона, время пролета равно

Если к электродам одновременно приложены постоянное и переменное напряжения

,

То в общем случае при соизмеримых величинах U₀ и U₁ время пролета будет сильно зависеть от момента влета электрона в пролетный участок.

Однако при можно пренебречь малыми измерениями времени пролета, обусловленными переменной составляющей поля. Это широко используется в теории электронных приборов СВЧ.

Зная время пролета и рабочую частоту, нетрудно вычислить угол пролета.

В случае плоского диода

,

в случае зазора резонатора при .

Дата добавления: 2015-07-12