1629382528-e201d89ff59dd31db5be21dffcf9458a (846429), страница 102
Текст из файла (страница 102)
достаточно длинных 'трубок можно пренебречь прямой волной с положт>тельным затуханием н рассматривать взаимодействие электронного потока только с нарастающей прямой волнОй На рис. 32.7 приведена одна из схем подобного генератора с внутренней обратной свкзью со спиралью в качестве замедля>ощей'системы. Влагадаря наличию закорачивающего поршня 77 у правого конца спирали в этом месте происходит отражение 'и отраженная волна обеспечивают необходимую обратную связь.
Перемещая подвижный поршень, можно наменять общую электрическу>о длину линии. На конце спирали осуществляется широкополосное согласование ее с коаксиальной.линией. Для подобного генератора условие баланса амплитуд можно записать следующим образом: С)т,))Г,~ 1'="1'==), (32,18) где С вЂ” коэффициент, учигываимцнй распределение энергии 'между тремя Результирующими волнами, ) Га) — модуль коэффициента от-- ражения на входе, [Гс) — модуль коэффициента отражения на вы-' 3 32.6) Ш»ИВРАТОРЫ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ 577 ходе сворами (и люшом случае [Гс[= 1), а — значение отрицательно> о:ы>) т,>ицм (усиления) на единицу длины, а — положительное Ма>ТЛМЦИ» >И сАИИИЦУ ДЛИНЫ.
У<А<и>и баланса фаз будет иметь вид ь! «! 2»»Е -+ -"- + — = 2я7<>, о, о с (32.13) гл< т„. <Бор>к>ь исяомиущеиио>о ио>ока юц к>ро>юв. 1[ольмуяс» ирлиил;мш дифференцирования неявных функций, л>ы д!" М>»,ШШ ИМШИЛ>Ь Л>Ш ИОЛИОП ирои,модной до« д!» д! сн»« »>>Ь >4 ,',>! »! ' »!. 1>ц[«4<»1»ш»>1»',1»14» и[имюж»!Ныс . и, имеем: >ЬЧ»У' »!", 7! ди, НР.
' и; »)о» ' !М< ! 1 2! л! Р» ) о ) с /7 до, У! до о:,' дУ о" дУ и >ш, и ц»ц:»> м 1 1<ь 1'11, >! А» »! до, 1 до'1 »>!' ' > "'У [о»» ) о»дс> 11»»»1 1,»» >1 /! до, о-;* до« /' .! (о» дг" ) о> дг! !9 и. 11. Ншь«»»», г. м.
Г«ошт«ао (32. О) 1 м Л» ш-шц число, характеризу>он<с< порядом колебания, >», ) л > ьм» ». 1 >сы. нарастающей ирямоп молвы (оиа >аииси> о> ко р»и >и .А» ь>[имиж и частоты кол<бацип), о .— <)>ашжая скоро<>ь о>- ря,ш иш>й иол>ил, являющаяся в общем случае функциен час>о>ы, л«иииалсц>иая длина согласующих и переходных элементов на япшш< спирали, с — скорость света.
11>1 но<молило условия момо>о определить частоту колебаний, а >ш « ° ш<ш ии>1, и»>>ч,«и<и >ц >мк >шмьи>асмой злю<тронной иас>ройки, ь порю> ооьш>и> л,>рм«>> 1»и»1'1» м»1»1»> >имш>Й члся >роииоП ца<>1>ойки»», ир< л»» о>»»1«ш> П > ь»Ч«и 1>.
и >ч» ц» шш я<и >о>ы >' июц и» цш и ><но или ии»и»» илрач»:>[Ы 1«»»ьимм 1»»оычио усь»»рмьчц 1о и<»!».ииимла гl«). 111»,>Ь»>Л>»1 >»1»» Ммы»м13» л» ш ишч>» ц»»пялим ч»»л».<>и>ии, >. с. ЛЛМ ><>:-А" ШЫ 1Ь Р.иич»ом:Р ьмшш. Одами» м фа> и щис !' ! 7>! Л.... [1 о, [!', Бэ) 1 1»1)1 ) с 578 тстнойствь свч с нщп*ввывным взаимодвйствизм 1гл, 32 Из полученного выражения видно, что одним из основных факторов; определяющих возможность настройки напряжением, является дисперсия замедляющей линни, Для того чтобы сделать эту зависимость более наглядной и иметь возможное>ь произвести качественную оценку роли дисперсии, упростим выражение (32.20), введя следующие предположения> дв! дп Г Х д>г .
дУ' а >>> 2!' Тогда --"' — „и после элементарных преобразований имеем: >т й~ дп (32,2! ) >г>ь '(У ч! дг Нlо 2( — — — ~ (32.21а) з/ 2а где по= )' —.со ° о гь >и до Выясним влияние члена, харак>ернзуюп>що днгнгрспя> линни, >!/ ' на крутизну электронной пас>ройки, имен в виду, что обычно— ди дьго мало зависит от (/о и у.
Очевидно, — будет тем больше, чем ближе дг" ' Ж>о 1-- -- -) и дя) дп -- — -ц к нулю. Для этого необходимо, чтобы — ) О, т, е. чтобы дг". линия обладала аномальной дисперсией. Для получения наибольшей крутизны настройки напряжением требуется, чтобы Можно, однако, показать, что не существует физических систем, в которых выполняется условие (32.22). В самом деле, из известного соотношения Релея групповая скорость У дп' и дУ В случае выполнения условия (32.22) групповая скорость должна была бы бить бесконечно большой, Обычно спирали, используемые для генераторов прямой волны, обладают нулевой или нормальной Практически более удобно иметь зависимость изменения частоты от изменения ускоряющего потенциала (>о.
Переходя от и> к с>о, получаем крутизну настройки напряхгением в виде дп ОБРатной волны 578 % 32.8) гвивкзтогы пвявой н "~~! '> дт" дУ !'дп дп дисперсией ! — = 0 нли — ~ О), вследствие сравнительно мала. Поэтому такие гснсро горы хара ",,'~,.'.,:;: йиа>кой стабильностью час>огы о>чосн>слыло Н . о. Проведенный анализ не полон. по! ко:п,ку мы о деленным типом (порядком) кочгбащ>й, ноло>кни разумевая под сгабильпог>ья> час>о>ы >>айпнн 3-"."' . одного порядка колебания (л.ш опргл! и-нного ственную роль мо>кс! игра>ь рсзкан нгс>обильно баннй, обусловленная перескоком с одного порою соседний порядок колебаний (Л> )- 1 или Ф вЂ” 1) П 4 чего величина о к геризуются более >р,нн! н>лись опре>>>: г !.>н>о1 и по!!- !и ! ь и нр!'делах И), Оян:>ко супн! >>, и! >и!>о коо>о>а колебаний >>! на при изменении Уо :..
ь > (!.-': "о'. рщ'. 3.".я >й >>>:>я>>н>н>, щ>юйшкаег нспбходимос>ь раздели>ь колебания, иметь н>ымггкиг>сг изменя>!. частоту одного нз типов колебаний, не возбуя>нщ другие. Разделение между соседними порядками колебаний >ак>ке связано с характеристиками дисперсии линии. Это можно проиллюстрировать качественно при помощи рис. 32.8, который построен в предположении, что скорость электронов приближенно равйа фазовой скорости волны (скорость электронов выражена через ускорщощее напряжение (,го). Мы видим, что для случая нулевой дисперсии (рис. 32,8,а) разделение соседних порядков колебаний по напряже< нию практически отсутствует, в то время как имеется разделение их по частоте.
Для случая нормальной дисперсии (рис. 32.8,6) возникает также разделение по напряжению, причем >ем больше крутизна дисперсионной характеристики, тем лучше разделение по 19' 380 гстгонствл свч с нвпиягывным взлнмодвйствивм !гл. 32 нзпряжевию и тем хуже рааделение по частоте. Очевидно, наилучшее разделение различных порядков колебаний мснхет быть получено в случае аномальной дно)ерсии (рис. 32.8, в), когда зри изменении Ц, изменяется частота в пределах одного !в данном случае Ф+ 2-го) тина колебаниИ. Таким образом, как с точки зрения возможноств осуществления, электронной настройки, тани с точки зрения наилучшего разделения соседних иорядков колебаний в генераторах с внутренней обратной.
связью имеют преимущество замедляющие линии с аномальной дисперсией. Для выполнения условия (32.1()) и широкой полосе чзстот приходится прибегать к ре)улпровке и»раме)роя пучка вм т. е. с'». Вясг)с с )гч у линни г ашмш.н,пол лнлн ргнсз (нззрзмс р шоднородшле линии с псриодн н скнмн условиями на границах), как мы уже о)мсчали иншс, наряду с иснользуемои нространственнои гармоникой имеют место другие пространственные гармоники, с Самыми различными характеристиками дисперсии В результате нри одном и том же ускоряюн<ем напряжении П» могут возникнуть ко,<ебания соверщенно иного тина„обусловленные взвимодезствиеч электронов с другой пространственной гармоникой.
Указанные соображения говорят о трудностях создания высокостабильных но частоте и имеющих нлавну)о настройку генераторов с внутренней обратной связью. Ббльщие нерспективы разиития имеют генераторы нрямои волны с внешнеИ обратной связью, в цепь когорон ннпднгся селективный элеме<п в виде узконо<осного фн.н,)ра, ! !л(н нн и гмемг (гнерагорд системы с вцсокоя фнк< ируямнс и сшгсобносц,ш ношолмг) новыснп. стабильнос)ь ю«то)ы колебании, улучи!Игь ралделеиме соседних порядков колебании и легко нроизводить «мехами )ескую» настройку генератора изменением параметров фильтра. Для осуществления чэлектрнческоИ» настрояки включают, например, в линию обратной связи отрезок, заполненный диэлектриком, диэлектрическая проницаемость которзго зависит от приложенного электрического поля..
Имеются таям(е системы с электронной линией обратнои связи, образованнои электронным пучком, модулированным нолем, возникающим на выходе усилительной части. Можно предполагать, что генераторы с внешнея обратной связью, сочетаюн<ие положительные свойства процесса непрерывного взаимодеиствия электронов с электромагнитноя волной с высокои стабильностью обы еых генераторов с селективным элементом, окажутся весьма перспективными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
