Рабочие и нагрузочные характеристики магнетронов.

Рабочими характеристиками называются вольтамперные характеристики, снятые при условиях В=const, P_ген=const, f=const, =const. Эти характеристики принято строить в прямоугольной системе координат. По вертикальной оси откладывается постоянное анодное напряжение, а по горизонтальной - постоянный анодный ток.

Рассмотрим идеализированные рабочие характеристики, которые получаются из простых соотношений

Семейство кривых постоянной генерируемой мощности P_ген=const. (рис 6.27).

Рис. 6.27

.

Если бы к.п.д. оставался неименным и не зависел от I_a то при P_ген=const вольтамперные характеристики U_a=f(I_a) имели бы вид гипербол. Однако с ростом I_a электронный к.п.д. несколько снижается, так как при этом повышается амплитуда СВЧ колебаний и увеличивается доля мощности, рассеиваемой на аноде в конце последнего витка циклоиды. Чем больше генерируема мощность, тем выше и правее должны располагаться кривые P_ген=const.

Семейство кривых постоянной магнитной индукции В=const. (рис 6.28).

Рис. 6.28

При неизменной магнитной индукции при повышении анодного напряжения от нуля до значения U_пор анодный ток должен быть очень мал и колебания должны отсутствовать. При достижении U_пор происходит самовозбуждение катода и резкое возрастание анодного тока. Величина I_a при этом достигает максимального значения, определяемого эмиссионной способностью катода. Увеличение магнитной индукции соответствует большей величине анодного напряжения, при котором начинается протекать ток, так как:

Крутые участки, показанные пунктиром, экспериментально снять не удается, пологие участки почти параллельны оси I_a. Динамическое сопротивление составляет 60-130 Ом для импульсных магнетронов, и 700 Ом для непрерывных.

Статическое сопротивление:

.

Семейство кривых постоянного к.п.д. (рис. 6.29).

Для объяснения зависимости нужно учесть зависимость , (рис 6.30).

К.п.д. резонатора от режима работы магнетрона не зависит.

Рис 6.29

Рис 6.30

При малых анодных токах СВЧ поле слишком мало, чтобы сгруппировать электронный поток в спицы и к.п.д. мал. При слишком больших токах происходит разгруппирование заряда и к.п.д. также уменьшается. Поэтому зависимости U_a=f(I_a) при =const не монотонные. На начальных участках при малых токах они аналогичны кривым при P_ген=const, а при больших токах для поддержания постоянства к.п.д. необходимо увеличение анодного напряжения.

Дата добавления: 2015-07-12