1629382528-e201d89ff59dd31db5be21dffcf9458a (846429), страница 90
Текст из файла (страница 90)
представлена эквивалентная схема клнстроиа, которая также может бить использована и для анализа работы других сверхзысокочастотных устройств с ирерывиим взаимодействием. Основными элементами схемы явлюатся: катод К, эмитирующий электроны, две пары сеток, расположенных на пу»и двюкеиия электровоз, и коллектор С.
На сетки задается некий, положительный по о!ион»ению к катоду, настоянный поленц«ад Е!«, С ломанию этого ускоряющего потенциала и вспомогательного фо« кусирукяцего устро((ства создастся ирямолинеяныц поток электронов, проходящих через первую пару сс»ок и далее. Полагая начальную скорость эмитируемых элек»ранов ц„ †..= 0 и пренебрегая, таким образом, статистическим расирсделсиисм скоростей электронов, можно считать, что все они входя! а и!н« »раис»ио между первой /», парой се»ок, обладая адин»копая «хорог»ью «»„ . †» х' '' Рл.
Если »! мс»хду сс»хпчи ЛЛ приложи»ь исрслн и«у»и р«»ио! »ь ио»»ициалои (/! Ми »! и дипус»и»!., ч»о врем«ироле»а элса»ранами и»ороИ зоиь! ирси»бр«жима мало ио сраинсишо с периодом приложенного перемен«а!о напряжения, электронный поток, прошедший вторую зону, 9:: сохранит иос»ояииу»о плотность, но составляющие его электроны буду ! «мс »ь рд шидиыс скорости, в зависимости от значения фазы »' ):: и! р» ч!.»п«и« и»ир«,х» ши «чом! и! ирако»кдш»ия сеток ЛЛ, т. е. про»ы »и«»-! м»шл»иши ! хира! »п»»»»но ша»п»л. Ноэ»ому прас»раиство и» мах ! ! ! »,,!»ш ! ! ««ни!»» »!»,«»«»ч! »»»и!»«мцш! '!«! х ! !Н»и»ии О ио»ока.
!(рина«!»»«Х м»шю!«иш!»:! л»!«шь! и»ы »!ив»! и »р» »»х! зону, »»!»и »! ! и»л! «и!«ч»«у! »ш! и »ш х»риш ! !«ии ии !«и болин»ы! »н»«ш«»м «р»ъи-ии ир»» и »а ! !и«нимич !' и»-!»и!»»!»»л! игр»мои«и»о иаиш»м .«и«П -!«я '«ни. и! ««» »ши! ! ! лииир»юьл .»л! и»!«»пои, ио»иисиие н,р«дик! ли гын»чшлшш»»я «и «р» и» ип и ир»д'»рлиг»и! уплотнения и р»др ! ю иии »л«к»р»шеи и ии»икл, »»илу »о! о, ч»п более быг»рые !»«»,»р»ни«,д»ион»»и! и исршиияю! более мгллешияю. Н ре»ульга»е ч»»ио л«му»ирин«»п»ыц пи с«прас»и ноток элш»цюиов преобразуется и мод!лир»!«шими ио и н»»иос»и по»ок электронов, харакгеризуюиииця ию«игиш;и и ш»шк»п ио «рсмеии н врос»ранстве.
Третью н»н! и»!»»ии »ы пыи, .«»и й »»!»»»»»у »ю»июн»ья модуляции по скорости «и »»л-«ш и и!«»»ш »и ! »гх»р ни«ии ио»ика (ииа»да ее называют »и»и»»И «р:и+«»»!»! »!«шпя! Фыи»ш!и «ши»л!»!»!!»(!» ла««!»!«к»!»»»ин»»»»! ш»»иьа с игремшшыл! элек»ри!» ! и! »!»ь«»л! лодлчивююп! и и»»н»ра»н "«иш (»»"»ки ВВ1, которую м»и и»! »!»и!«а!р »а»»»!»ч! »ми»ь»чп или з»ни«! азин,а»н!ей! э»ил»!. Следует и,»;г;»»»»,!»!! »»9»)!!.лг»ц»э и» !аи»ми»ь! я и» ои»имальпих условиях этого .»и!»Р»:(ил!У!»!»г»!»» и »ашннс! и!'»пш!. (1риц! сс »(юзоиои группировки по!»и( игра:*'"! в зюишм с«у ин ри»и, »аши о механизма рассортирования, !»»! ры!!»»Г!»!» ш"ииь!»'т создание »шриодических уйлотнеииц электро»ш«М,!» 'и«»а:л»,и!«! ш ии»и. шнаиис их энергии может яме гь мес~о !» и,л» ирв ш»лииэ груишцювке элок»раиного потока, т. е.
если все , « -»»! ии, я«иг»вши««я и зоне преобразования в течение одного и рш»л». ' !»г!» р! и ч и »шис о! дачи (се и!и ВВ). Прн наличии а последней «:, »и я! .»!»! и«!иимальиого »ормолящего электрического поля условия »н *»! ш»и.р! и«! ! руин«рован«им иог»жом полю будут опп»мальньп«и. 1!«»;!««шд, иргдг»аишпо»цая пространство между сетками ВВ и л ! ! л ! »р»»ч, ш расг 'всего вспомогательную роль удаления о!раба ! ли»и »х '»л!'» ! !Нн»он. ИРинципы динлмичвского хнглвявння [гл.'29 Высокочастотное иоле между сетками зоны отдачи ВЛ создается кояеба<ельной системой, нодкяючаемой к этим сеткам. В результате взаимодействия сгруппированного потока с нолем контура в последнем будет протекать наведенный ток Т„.
Ограничиваясь рассмотрением основной гармоники наведенного тока, влияние электронного потока на контур можно охарактеризовать полной проводимостью электронного потока У"= й-'. (29. 1) Условия поддержания незатухающих колебаний запишутся в этом случае в виде где )'„ — полная ироиолимос|ь колей|а|ельцов системы. Тогда частота и амплитуда возникающих колебаний будут определяться следующими двумя общими уравнениями: !ш(У„)+!ш(У,„)=О; йе(У)+Ке(Уь,)=О. (29.2) Для нахождения наведенного тока г„необходимо знать конвекцион-' ный ток в зависимости от времени. 9 29.3. Динамическое управление электронным потоком в устройствах с непрерывным взаимодействием. В устройствах с неирерывным нзаимодейстиием электронный и<нок взаимодействует с бегущей электромагнитной волной, имсяицгй ком|пни|ну электрического поля и направлении лиижсиия потока.
!1ол илияиисм высоко- ' частотного поля волны здесь |акже ироисходит модуляция скорости алек~роков потока, фазовая группировка их и энергетическое взаимодействие между частицами и волной. Однако в отличие от преды-' дущего случая эти процессы невозможно разграничить а пространстве и времени. Нельзя также указать определенную зону отдачи и охарактеризовать действие потока эквивалентной проводимостью, как в только что рассмотренном случае прерывного взаимодействия.
Бегущая волив характеризуется постоянной распространения = а + Я. Очевидно, при эффективном энерг ет ичес ком взаимодействии потока с волной либо происходит торможение частиц н бегущая волна приобретает дополнительную энергию, либо вследствие ускорения электронов от волны отбирается часть энергии, т. е. вследствие указанного взаимодействия изменяется постоянная распространения волны Т. Если иолна, раслространявшаяся в линии в отсутствие электРонов, обладала постоинной РаснРостРанении Тм то з иРоцессе взаимодейстния с |ютоком волновой процесс получит иное значение постоянной распространения — Т.
Эффект взаимодействия потока с волной может быть охарактеризован иеличиной изменения постоянйой расиространения от=Т Т ° $29А1 онгкдялвнив конввкционного тока в нгнвоэях свч б!9 ; Искомое изменение постоянной распространения Т зависит от Наведенного цри движении частиц я элементах линии токе, а последний в свою очередь определяется коллекционным током Т,Щ.
Таким обрааом, и в случае устройства с непрерывным взаимодействием, так же как и в предыдущем случае, необходимо знать конвекционный ток как функцию времени. % 29.4, Методика определения коииекциоии<но тока в сверх=<я высокочастотных приборах. Оиргдсл<иис функции к<<иискциошш|о <ока |,(-, !) ир<дс|м|л|ш! сложиун! задачу, сиязаиную с рассмо|реиисл! киисма|ихи яви|кении электронов„учетом взаимодействия их и сга|исгического распределения электронов ио скоростям, а также с учс|ом влияния высокочастотных гюлей на конвекционный ток н кииискнииишио |ока иа высокочастотное поле тех или иных систем. В гишьииии <и< с.|<ч.и и огиоииу|и роль играет кинематика дви,кения чш <ии ии|иь,<, и ши иш<шш иирсл<я<иь харак|ср <)|ункции коииски<иииии и <иял 11<ю|<<му ыы и! р <ин иш< ч и <учен|ни ||и< ияз<аиа< мой фа ши *и ! р| иии) <ни<и !и<<и фалы<и<а фоку< и)киши) ирчм<<лши ни<но и«! ич„)а' '<ш|риалч лииш:ши шик|)илии! или лии и< иие ис изаимоч и |яуичии| ы< |ии 1 т)см < чи|л|ь |<шв<, чи! ш<лу.шроланимз Ио ! ! ирш <и в<|<и, юйчш «р<шгьчнин<ч шч |ошшой |оп|мин цю р, дии|ю |! я я |ля<:.
и им<и В ии ||и, и < и<ирин о|гу<<'и<тли' каи лис |ояииое, |ш, и и<|О<'"и<ишч< им ь<ри и ки - и яа. )й<дойиыс условна могут гты|ь ш|,|уч им, <ччш |и < к уз< ь|р<ии|и, обладшощих иостоянной |к<)и<< |ью |<,, яр жили| гш<киис'ии! тонкий модулятор, в котором и)чин хили! <<инки м< аулчшш <шсь |роиои ио скорости без иаменения <<<< |ш |и и <и, а хан.и ии|ик входи< и прог|раисы|о иреобразояания. <;<Ш<» <Вши|ил ни|со <и<в|и< ир л< |аии|ь и ниде олииаковых групп я!<эх|)чиич< )и<и «н<и), <нл<"рл<ащил олин и то жс ч||шю эяектронов )ич«м<ы рдяим н< я иии; 1, иыаичмииа ии лиафрш мы чяектроиной нуии и,.
й я<<1, и)<их<<<)а ч<)ил| мнлуяшор, <шскцюиы определенного ич|ь<',гл нь<чншы гшии <корче н. шн|м образом, что исриые электроны й::..:1' щич, <л унгиьншг «щ|а! скоро< ||ч а иоглсд|шс эяекц|оиы увеличат <М„то я|шими иакс| ||яекгроиои, двигая<'ь дальше по инерции будет ! шн!«ими|и! уиаи|ияы,си. Задние электроны будут догонять передние, Э' ьга и<ли тпр< н р,|сгпшиии все электроны пакета сойдутся водной <!99<<и ь)<«!| и ! 1рин.и ялгт гак называемая фокусировка, или группировка, цэд<<<а: '«1<|<< яр< ш < г но же | бы | ь проиллюстрирован цространственноа)«!и<-|ншй анаграммой.
шш< росяной для трех наиболее характерных ч<и'-х |р< и<|в 1, у, у на|ваш <| пакета, показанной на рис. 29.2. В нижн<4| -<ч< |и ).и<. Уи '" и<и ж<аио иаиряжение и| на модуляторе. Линия .)1 41 г<ш||м:.гго|гг ! и и|1 у модулятора (я=О), а на ней точками й««й<мш< «.иь Вши|, ирнь<шя|цис модулятор в различных <)<азах наи)и|ля|им н, 11! <ки г и!ли,к«ио расстояние, проходимое электроилми и и| ° ° <ршь |ш ! р<ииир ики. 1<аи<дый электрон проходит мол< ш«<р ! ии)|иш ли|ив<я <корос|ыо, зависящей от но~с~~а ~маета (гл, 29 ш ипципы динлмичящ<ого гиглвлвния глг 1» гй<<ия я<,ш<*!» <и<<<<<!а и'! и<<<<у!я<и!!а, <11„, ! 1», <1С ' <О, 1 1" 1» <1» ' '~ лгг (29.5) и затем оста<ощейся неизменной.
График движения электрона в координатах :., »<1 — прямая линия, тангенс угла наклона которой соотвс<счвует приобретенной скорое!и. Например, электрон 1, вылетающий из модулятора н момент максимального отрицательного напряжения и,, замедляется и уменьшает свою скорость; а электрон 8 ускоряется и увеличивает свою скорость (больший тангенс угла наклона).'Электрон 2 проходит модулятор без изменения скорости.