Cтраница 5
Изложенная теория не учитывает влияния объемного заряда. Кроме того, она предполагает, что электроны движутся по параллельным траекториям, нормальным к плоскостям электродов. Если влияние переменной составляющей объемного заряда благодаря встречному движению электронов частично компенсируется и значительно не влияет на процесс группирования, то в отношении постоянной составляющей объемного заряда дело обстоит несколько иначе. Эта составляющая объемного заряда создает, как уже указывалось ранее, нелинейное изменение потенциала в пространстве резонатор - отражатель. В результате потенциал в направлении от резонатора к отражателю вначале изменяется быстрее, чем при принятом в расчете линейном изменении, а затем медленнее. [61]
Подобно тому как при рассмотрении явлений в электронном потоке, проходящем резонатор, необходимо производить расчеты применительно к конкретному типу зазора, так и исследование процесса группирования требует конкретизации условий, в которых этот процесс протекает. Это приближение справедливо для первых пролетных труб современных многорезонаторных клистронов, обладающих высоким коэффициентом усиления по мощности, обычно более 40 дб. Иначе обстоит дело с процессом группирования в последней пролетной трубе, где имеются значительная плотностная и скоростная модуляции и существенно сказывается нелинейность процесса. [62]
Рассмотрим принцип действия ЛОВ как усилителя и генератора сверхвысоких частот. При работе ЛОВ в качестве усилителя вход лампы располагается у коллектора, а выход - у электронной пушки. Высокочастотный сигнал подается на вход, и волна распространяется навстречу электронному пучку. Взаимодействие этой встречной волны с электронным пучком приводит к группированию электронов пучка в сгустки, причем процесс группирования нарастает к выходу лампы и максимальная концентрация электронов в сгустках будет наблюдаться у начала электронного пучка. Процесс группирования электронов принципиально не зависит от направления движения волны: вдоль пучка или навстречу ему. И в том, и в другом случаях электроны пучка, попавшие в ускоряющие полуволны, увеличивают свою скорость и догоняют электроны, скорость которых была снижена в тормозящих полуволнах. [63]
Уравнения (12.12) и (12.13) написаны для электронного потока с неизменной постоянной скоростью v0 const. Между тем при ограничении тока объемным зарядом у катода имеется тормозящее поле до минимума потенциала, а затем ускоряющее. Учет изменения потенциала возможен в приближении одномерной теории либо на основе уравнений, аналогичных использованным в гл. Отметим, что проведенное там же исследование решения уравнения колебаний для изменяющейся постоянной скорости, показывает ослабление процесса группирования в ускоряющем поле и усиление этого процесса в тормозящем поле. [64]