- •1. Исследование тетродного усилителя
- •1.1. Основные теоретические положения
- •1.1.1. Особенности усилителей на тетродах
- •1.1.2. Описание конструкции тетродного усилителя
- •1.1.3. Параметры тетродного усилителя
- •1.2. Описание объекта исследования
- •1.3. Описание измерительной установки
- •1.4. Программа работы и указания к ее выполнению
- •1.5. Содержание отчета
- •1.6. Контрольные вопросы
- •2. Исследование характеристик многорезонаторного усилительного клистр0на
- •2.1. Основные теоретические положения
- •2.1.1. Устройство многорезонаторного клистрона
- •2.1.2. Принцип действия прибора
- •2.1.3. Основные параметры и характеристики клистрона
- •2.2. Описание объекта исследования
- •2.3. Описание измерительной установки
- •2.4. Программа работы и указания к ее выполнению
- •2.5. Содержание отчета
- •2.6. Контрольные вопросы
- •3. Исследование отражательного клистрона
- •3.1. Основные теоретические положения
- •3.1.1. Стационарный режим работы отражательного клистрона
- •3.1.2. Самовозбуждение колебаний
- •3.2. Конструкция отражательного клистрона
- •3.3. Описание измерительной установки
- •3.4. Программа работы и указания по ее выполнению
- •3.5. Содержание отчета
- •3.6. Контрольные вопросы
- •4. Исследование лампы бегущей волны
- •4.1. Основные теоретические положения
- •4.2. Описание конструкции исследуемой лбв
- •4.3. Описание измерительной установки
- •4.4. Программа работы и указания по ее выполнению
- •4.5. Содержание отчета
- •4.6. Контрольные вопросы
- •5. Исследование характеристик лампы обратной волны
- •5.1. Основные теоретические положения
- •5.1.1. Принцип действия лов
- •5.1.2. Основные характеристики лов
- •5.2. Описание объекта исследования
- •5.3. Описание измерительной установки
- •5.4. Программа работы и рекомендации по ее выполнению
- •5.5. Содержание отчета
- •5.6. Контрольные вопросы
- •6. Исследование многорезонаторного магнетрона
- •6.1. Основные теоретические положения
- •6.1.1. Устройство и принцип работы магнетрона
- •6.1.2. Область рабочих режимов магнетрона
- •6.1.3. Кпд магнетрона
- •6.1.4. Рабочие характеристики магнетрона
- •6.2. Описание конструкции многорезонаторного магнетрона
- •6.3. Описание измерительной установки
- •6.4. Программа работы и указания к ее выполнению
- •6.5. Содержание отчета
- •6.6. Контрольные вопросы
- •7. Исследование митрона
- •7.1. Основные теоретические положения
- •7.1.1. Назначение и устройство митрона
- •7.1.2. Принцип работы митрона
- •7.1.3. Рабочие характеристики и параметры митрона
- •7.2. Описание конструкции исследуемого митрона
- •7.3.Описание измерительной установки
- •7.4. Содержание работы
- •7.5. Содержание отчета
- •7.6. Контрольные вопросы
- •8. Исследование магнитных систем приборов о-типа
- •8.1. Основные теоретические положения
- •8.1.1. Типы магнитных систем
- •8.1.2. Магнитная система с однородным полем
- •8.1.3. Магнитная периодическая система
- •8.2. Описание магнитных систем
- •8.2.1. Магнитная система с однородным полем
- •8.2.2. Магнитная система с периодическим полем
- •8.3. Проведение измерений
- •8.4. Компьютерное моделирование магнитных систем
- •8.5. Программа работы и указания по ее выполнению
- •8.6. Содержание отчета
- •8.7. Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Содержание
- •197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5
2.1.3. Основные параметры и характеристики клистрона
Основными эксплуатационными параметрами клистрона, как и любого другого усилителя, являются: выходная мощность , коэффициент усиления и полоса рабочих частот, а также коэффициент шума . Эти параметры, за исключением, можно определить по амплитудной и амплитудно-частотной (характеристикам. Типовые формы этих характеристик показаны на рис. 2.4(а– амплитудная,б – амплитудно-частотная). Выделены синхронный режим при работе на центральной частоте (областьI), синхронный режим при смещении рабочей частоты в сторону от резонансной (областьII) и режим максимального КПД (кривая 3).
Выходная мощность клистрона в случае синхронной настройки резонаторов возрастает при увеличении входной, так как увеличивается степень группировки сгустков приходящих в выходной резонатор (область I на рис. 2.4,а). При дальнейшем увеличении входной мощности наступает явление перегруппировки, что снижает (областьII на рис. 2.4,а). При изменении рабочей частоты эквивалентное сопротивление резонаторов уменьшается по модулю, что ведет к снижению СВЧ-напряжения на зазорах, а соответственно и мощности на выходе (кривая 2 на рис. 2.4,а). Однако за счет увеличения входной мощности можно добиться практически той же максимальнойвыходной мощности.
Коэффициент усиления клистрона определяется по формуле:
Зависимость показана на рис. 2.4,а. Коэффициент усиления серийно выпускаемых клистронов колеблется от 30 до 60 дБ. Его значение определяется прежде всего количеством резонаторов, используемых в приборе. При этом связь количества резонаторов с коэффициентом усиления(дБ) выражается следующей эмпирической формулой [4]:. Область, гденазывается линейным режимом работы усилителя.
Если от клистрона требуется максимальная выходная мощность, а не максимальный коэффициент усиления, предвыходной резонатор настраивают на более высокую резонансную частоту, как это было показано ранее. Амплитудная характеристика в этом случае отображенакривой 3 на рис. 2.4, а. Такой режим называется режимом максимального КПД. Для современных образцов КПД колеблется от 25…40 % для маломощных клистронов и до 60…90 % для мощных приборов.
Типичные амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) показаны на рис. 2.4, б. Для синхронной настройки при АЧХ клистрона определяется прежде всего АЧХ резонаторов и имеет соответственно колоколообразный вид. Если , то на центральной частоте наблюдается перегруппировка, что дает снижение мощности в этой точке и АЧХ приобретает двугорбый вид. Полоса рабочих частот прибора определяется по частотному интервалу, в котором выполняется условие. Чаще всего величину относят к центральной частоте и выражают отношение в процентах. Величинадля современных приборов колеблется от 0.1 до 5 %. Последние цифры относятся к случаям, когда в ущерб КПД ирезонаторы взаимно расстраиваются. Возможный вариант расстройки показан на рис. 2.4,6.При этом очевидно, что двугорбость (или изрезанностъ АЧХ) может проявляться и в линейном режиме. Для обеспечения широкой полосы нагруженная добротность выходного резонатора должна быть низкой.