Презентация. Лекция 8 (Презентация. Лекция 8 - Замедляющие системы)

Электроника СВЧЛекция 8. ЗамедляющиесистемыХарактеристики и параметры замедляющих системусловие фазового синхронизма: vф≈v0,коэффициент замедления замедляющей системыУравнение электромагнитной волны,распространяющейся вдольпродольной оси z системыE=E0exp(jωt+γz)=E0exp[j(ωt-βz)+αz]Где γ=α-jβ - постоянная распространения,α - амплитудная постояннаяβ – фазовая постоянная- фазовая скорость волны- групповая скорость волныПример дисперсионных характеристик линии передачиСопротивление связизамедляющей системы:Положительная дисперсияEz – продольная составляющаяэлектрического поляР – мощность, переносимаяволнойР=W vгрW – энергия, запасенная наединице длины системыОтрицательная дисперсияа) диафрагмированный цилиндрический волновод, б) коаксиальная линия сдиафрагмами на внутреннем проводнике, в) ленточная спираль, г) плоскиймагнетрон, д) система типа «встречные штыри», е) цилиндрический магнетронПериодические системы.

Пространственные гармоникиЭквивалентная схема периодической замедляющей системы- уравнение электромагнитной волны впериодической системе без потерь,нагруженной на согласованную нагрузку- уравнение электромагнитной волны сучетом пространственных гармоникгде;р=0; ±1; ±2…Фазовая скорость пространственной гармоники:р=0 - нулевая гармоника или основная волнар≠0 – высшие пространственные гармоникиФазовая постоянная пространственных гармоник:величина фазового сдвига нулевой гармоники на одном шаге (периоде)структуры φ=βL изменяется в пределахфазовая скорость пространственных гармоникгрупповая скорость пространственных гармоникдисперсионные кривые, построенные дляпространственных гармоник в периодическойзамедляющей системе с положительнойдисперсией, соответствующей полосовомуфильтру(а)(в)(б)(г)а) – резонаторная ЗС типа Millitron; б) – гребенчатая ЗС (Staggereddouble vane); в) – петляющий волноводг) – спиральная ЗССпиральная замедляющая системаСпиральная коаксиальнаялиния1 – металлический экран;2 – спираль;3 – электронный потокСпирально-проводящий цилиндрh – шаг спирали, а – средний радиусспиралиРаспределение электрического полявдоль радиуса(Ez, Er, Eθ – продольная,радиальная и азимутальнаякомпаненты напряженностиэлектрического поля)Характер зависимости продольнойсоставляющей электрического поля наоси замедляющей системы от частотыЗависимость от kactgψ относительного значениясопротивления связи спирально-проводящего цилиндраКоэффициент замедлениярассчитывается по формуле:Трехмерная модель спиральнойзамедляющей системыnc   c ,vф k h  2fРассчитанные зависимости коэффициентазамедления и сопротивления связиспиральной замедляющей системы отчастотыЗамедляющие системы, замкнутые в кольцоСечение замедляющей системымагнетронаM φLn = M φL0 + M2πn = 2π(q + nM)q – индекс вида колебанийn – номер пространственной гармоникиM – количество щелей кольцевой замедляющей системы.