Cтраница 2
Возбуждение создает БЧ-нанряжепие между сетками входного резонатора. Силовые линии электрического поля СВЧ перпендикулярны плоскости сеток и совпадают с направлением движения электронов. Электрическое поле в зависимости от его знака попеременно осуществляет ускорение или замедление движения электронов, пролетающих пространство взаимодействия входного резонатора. В пространстве дрейфа электроны, обладающие большей скоростью, догоняют электроны, идущие с меньшей скоростью, и образуют электронные группы. Для иллюстрации процесса группирования воспользуемся пространственно-временной диаграммой на рис. 10.2. Напряжение между сетками входного резонатора обозначим U1, а напряжение выходного резонатора - U г. Пусть положительные полу периоды синусоиды L / I соответствуют ускоряющем) полю, отрицательные - тор-ыозяшему полю. [16]
Определим сначала скорость электронов v0 перед входным резонатором. [17]
Схема отражательного клистрона. ЭП - электронная пушка. К - катод. С - ускоряющий электрод ( сетка. Р - резонатор. О - отражатель. Ф - фидер. Э - электронный пучок. [18] |
Это обусловлено почти полным отсутствием во входном резонаторе затрат мощности сигнала на модуляцию электронов но скорости: однородно заряженный пучок половину лериода потребляет мощность, а половину периода отдает ее полю. Поэтому достаточно высокий уровень напряжения на зазоре, требуемый для эфф. [19]
Пролетный клистрон. а - схема клистрона. б - схематическое устройство резонаторов. [20] |
Электроны, попавшие в пространство между сетками входного резонатора 3 ( группирователя), изменяют свою скорость под действием переменного напряжения иг. [21]
Схема трехре. [22] |
Как и в двухрезонаторном клистроне, во входном резонаторе многорезонаторного клистрона электроны модулируются по скорости. В пространстве дрейфа между входным и промежуточным резонатором происходит группирование электронного потока. Сгруппированный электронный поток создает в промежуточном резонаторе электромагнитные колебания, амплитуда которых будет значительно больше, чем во входном резонаторе, так как промежуточный резонатор является высокодобротным. В промежуточном резонаторе, в свою очередь, электроны дополнительно модулируются по скорости, что позволяет существенно улучшить их группирование и повышает эффективность взаимодействия электронного потока с полем выходного резонатора. Следовательно, во втором пространстве дрейфа группирование более интенсивно, чем в отсутствие промежуточного резонатора. [23]
В трехрезонаторном клистроне усиливаемый высокочастотный сигнал поступает во входной резонатор, который служит для модуляции электронов по скорости. Модулирующий резонатор настроен на частоту сигнала. [24]
Последнее выполняется в случае узких зазоров модулятора и входного резонатора. [25]
Вследствие этого существенно уменьшается мощность, затрачиваемая во входном резонаторе. Другими славами, увеличивается коэффициент усиления. [26]
Зависимость тока от времени для различных расстояний вдоль сгруппированного потока. [27] |
Если допустить, что мощность возбуждения, вводимая во входной резонатор, а также ускоряющее напряжение U0 сохраняются постоянными, то, как это следует из соотношения (18.11), по мере удаления от входного резонатора коэффициент группирования X будет линейно возрастать с увеличением расстояния. [28]
Электроны, летящие в пространстве, расположенном между катодом и входным резонатором, получают энергию от источника с напряжением Еа и отдают часть своей кинетической энергии ВЧ-по-лю выходного резонатора. Остаток кинетической энергии выделяется на коллекторе. Электрическое поле СВЧ входного резонатора, осуществляя скоростную модуляцию электронного потока, управляет передачей энергии от мощного источника с напряжением Еп в нагрузку, подключенную к выходному резонатору. Покажем, что мощность, потребляемая входной цепью клистрона, невелика. Электроны, проходящие входной резонатор в полупериоды тормозящего поля, уменьшают скорость и передают кинетическую энергию полю. Отсюда следует, что на процесс модуляции скорости энергия не расходуется. При конечном времени пролета часть электронов, влетевших в пространство взаимодействия, в конце полупериода торможения попадает в ускоряющее поле. [29]
Полученное выражение нельзя применить к первой пролетной трубе, так как входной резонатор, благодаря связи с задающим генератором, имеет вдвое меньше нагрузочное сопротивление, чем промежуточные резонаторы. [30]