«лэти» им. В. И. Ульянова (Ленина) (СПбгэту «лэти»)



Pdf просмотр
страница7/23
Дата27.05.2018
Размер1.12 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   23
a
a
I
f
U

параметрами являются генерируемая мощность Р
ген
, магнитная индукция В, частота генерируемых колебаний
ген

и полный к. п. д. (
полн

) ;


13 2.
Характеристиками относящимися ко второй группе являются зависимости генерируемой мощности и частоты от полного сопротивления
(полной проводимости) нагрузки.
Снятые вольтамперные характеристики магнетрона, при условиях Р
ген
= const,
В = const, ,
ген

= const или
полн

= const, называют рабочими
характеристиками. Данные характеристики строят в прямоугольной системе координат, по горизонтальной оси — постоянный анодный ток магнетрона, а по вертикальной оси откладывается постоянное анодное напряжение.
Нагрузочные характеристики
 
n
ген
Z
f
Р

и
 
n
ген
Z
f


при
const
I
a

, как и для других типов автогенераторов СВЧ, строят на комплексной плоскости полного сопротивления нагрузки в полярной системе координат.[3]
Расчетов рабочих и нагрузочных характеристик магнетронов обычно не производят. Семейство кривых постоянной генерируемой мощности Р
ген
= const можно получить согласно следующих умозаключений. Генерируемая мощность магнетрона, связана с постоянным анодным напряжением, постоянным анодным током и к. п. д. соотношением
a
a
полн
ген
I
U
P


, рассчитывается по формуле 1.1 :
a
полн
ген
a
I
P
U


. (1.1)
Поэтому, если бы к. п. д. магнетрона оставался неизменным и не зависел от
a
I
, то при Р
ген
= const вольтамперные-характеристики
 
a
a
I
f
U

имели бы вид равнобочных гипербол. При росте
a
I
электронный к. п. д. несколько уменьшается, потому что при этом амплитуда СВЧ колебаний повышается и доля мощности, рассеиваемой на аноде в конце последнего витка циклоидальной траектории увеличивается. Так как к. п. д. резонаторной системы, остается постоянным, то с увеличением тока
a
I
линии


14 постоянной мощности отклоняются от гипербол и несколько поднимаются, как показано качественно на рисунке 1.5.[3]
Чем больше генерируемая мощность, тем правее и выше должны расмещаться кривые Р
ген
= const.
Рисунок 1.5 — Идеализированные рабочие характеристики магнетронного генератора
На рисунке 1.6 показаны типичные рабочие характеристики импульсного магнетрона 10-см диапазона. Кроме кривых Р
ген
= const и В =
const, на этом графике показаны семейства кривых постоянного к. п. д. и постоянной генерируемой частоты. В верхнем правом углу рассматриваемого графика лежит рабочая точка магнетрона.
Рисунок 1.6 — Типичные рабочие характеристики импульсного магнетрона 10-см диапазона
Рабочая точка магнетрона лежит в верхнем правом углу рассматриваемого графика. Чтобы определить нагрузочные характеристики магнетрона в качестве фиксированных параметров выбираются номинальные значения магнитной индукции В и постоянного анодного тока
a
I
. [3]


15
Степень затягивания частоты является одним из важных параметров магнетронов, определяемая при коэффициенте стоячей волны, равном 1,5
(рис. 1.7).
Рисунок 1.7 — Пример реальной нагрузочной характеристики импульсного магнетрона 3- см диапазона
Степень затягивания частоты, встречающаяся при рассмотрении любого автогенератора СВЧ, приобретает в случае магнетронов особую актуальность, потому как магнетроны часто связываются с нагрузкой без развязывающих ослабителей. Обычно степень затягивания F
3
для магнетронов 10-см диапазона составляет 10—15 Мгц; в 3-см диапазоне степень затягивания может доходить до 15—20 Мгц. Допустимая степень затягивания находится в тесной связи с возможностями схемы автоматической подстройки частоты, использующей электронную настройку гетеродина т.е. отражательного клистрона.
Соответствующие значения внешней добротности магнетрона на рабочем виде колебаний, можно найти основываясь на общих уравнениях затягивания частоты.
3 417
,
0
F
Q
o
вн


(1.2)


16
Здесь через v
0
обозначена генерируемая частота при согласованной нагрузке, примерно равная резонансной частоте "холодного" блока на рабочем виде колебаний. Обычно учитывается также, что линии Р
ген
= const и
ген

= const. пересекаются под углом, отличным от
2
/

. В данном случае в правой части уравнения (1.2), вводится дополнительный эмпирический множитель, равный приблизительно 1,05.
Для примера вычислим требующуюся внешнюю добротность магнетрона, предназначенного для работы на волне 3,2 см. Задаваясь допустимой степенью затягивания, равной 20 Мгц, получаем по (1.17) :
200

вн
Q
. Такие и несколько более высокие значения
)
500 300
(

до
Q
вн
типичны для современных магнетронов. [2]


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   23


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница