Задание №3.

Приборы с динамическим управлением. Клистрон.

Рассчитать угол пролета, при котором электрон, попавший в ускоряющую фазу напряжения, догонит электрон, попавший в тормозящую фазу. Расчет провести в кинематическом приближении. При расчетах принять: постоянное ускоряющее напряжение , длину зазора (область взаимодействия) , глубину скоростной модуляции , рабочая частота . Как изменится процесс группирования при учете сил пространственного заряда, если ток луча равен , а диаметр луча ? На каком расстоянии от середины модулирующего зазора будет максимальная группировка?

Дано: U_уск=5 кВ, d=5/8 мм, ν=0,08, f=5 ГГц, I_л=5 А, D=5мм.

Найти: 1. Угол пролета θ₂; 2. Изменение процесса группирования; 3. Расстояние максимальной группировки.

Решение:

[А. Д Сушков "Вакуумная электроника"]

Ответ: 1. θ₂=16,53 рад; 2. Параметр группирования уменьшится; 3. l=3,08 мм.

0,5 Балл Не верю!

Задание №4.

Приборы с динамическим управлением. ЛБВ.

Провести расчет параметров спиральной замедляющей системы (ЗС) для ЛБВ. Исходные для расчета (заданные) величины:

• Коэффициент усиления по мощности

• Первеанс электронного пучка

• Радиус электронного пучка

• Отношение радиуса пучка к радиусу спирали

• Ускоряющее напряжение пучка

• Ускоряющее напряжение различно для различных вариантов

вычисляется по правилу: .

Определяются следующие величины и параметры:

• Ток и мощность электронного пучка – I_0, P₀

• Скорость электронного пучка

• Шаг спиральной ЗС – p, при котором выполняются условия синхронизма движения пучка и электромагнитной волны

• Длина спиральной ЗС, которая обеспечивает заданное значение коэффициента усиления

Для расчетов могут быть использованы следующие соотношения: ,

Где - постоянная усиления, при ее расчете сопротивление связи принять равным , – длина замедляющей системы, выраженная в длинах замедленных волн

Дано: μ_p=35 дБ, r_b=1 мм, r_b/a=0,7, U_а=3,5 кВ, R_св=100 Ом, P=0,5·10^-6 А/В^3/2

Найти: 1. Ток I₀ и мощность электронного пучка P₀; 2. Скорость электронного пучка v; 3. Шаг СЗС p; 4. Длина СЗС l.

Решение:

1. 

2. 

3. 

(т.к. условие синхронизма: v_p=v₀)

4. ,

,

,

_{[И. В. Лебедев "Техника и приборы СВЧ", "облако" (материалы к лекции 10)]}

Ответ: 1. I₀=0,104 А, P₀=362,25 Вт; 2. v=35,08·10⁶ м/с; 3. p=1,057·10^-3 м; 4. l=0,0933 м.

1 балл

Задание №5.

Приборы с динамическим управлением. Приборы М-типа

1. Рассчитать значение критической магнитной индукции для значения d = 0,5 см и значения потенциала U_a из задачи №4

2. 

2. Полагая определить высоту прикатодного электронного слоя y_max

3. Рассчитать шаг электронной траектории h

4. Полагая распределение потенциала в междуэлектродном промежутке линейным, найти значение максимальной скорости в электронном облаке.

Для выполнения задания воспользоваться формулами

, , , и законом сохранения полной энергии.

Дано: d=0,5 см, U_а=3,5 кВ, B=2 B_кр.

Найти: 1.Критическая магнитная индукция B_кр; 2. Высота прикатодного слоя y_max; 3. Шаг электронной траектории h; 4. Максимальная скорость v_max в электронном облаке.