Электронный к.п.д.

Электрон, вылетая из катода, имеет потенциальную энергию eU₀. Однако не все изменение потенциальной энергии идет на увеличение энергии СВЧ поля. Для выполнения условия синхронизма начальная скорость электрона при влете, а пространство взаимодействия должна быть равна V_e=V_ф. Кинетическая энергия при этой скорости

.

Рост кинетической энергии обуславливает уменьшение потенциальной энергии на величину: .

Величина U_c соответствует потенциалу точки влета электрона в пространство взаимодействия и называется потенциалом синхронизации. Потенциальная энергия, передаваемая СВЧ полю равна eU₀-eU_c, поэтому электронный к.п.д.

.

При синхронизме V_e=V_{ф ,}и:

,

где: .

Подставляя значения m, c, и е, получим

.

При увеличении К_зам и U₀ происходит рост электронного к.п.д. Принципиальных ограничений для роста к.п.д. в ЛБВМ нет. Однако при росте необходимо одновременно пропорционально увеличивать магнитную индукцию В, чтобы не нарушалось условие синхронизма.

Для повышения к.п.д. при заданном U₀ требуется брать меньшее значение U_с, т.е. вводить электронный поток ближе к основанию (холодному катоду). Однако напряженность СВЧ поля резко уменьшается при удалении от ЗС. Поэтому при приближении электронного потока к холодному катоду для получения прежнего группирования потребуется больший входной сигнал, что снизит коэффициент усиления. При большом входном сигнале к.п.д. может быть высоким(50-60)%.

Дата добавления: 2015-07-12