СВЧ диапазон. Оптический диапазон. Классификация СВЧ приборов. Характеристики приборов СВЧ

УравненияМаксвелла

                    ∂D

rotH = I_полн =ρv +   ,

                     ∂t

div D = ρ,

divB ≡ 0,

     ∂B

rotE =− ,

∂ t

B=µµ₀H,

D =εε₀E.

17.09.2005

Особенностиприборов СВЧ

Межэлектродная емкость и индуктивность:

−1

⎡⎛ 1 ⎞        ⎛            1 ⎞⎤

V_вых = G V_{m вх} ⎢⎜ ⎟+ j⎜ωC − ⎟⎥ , ⎣⎝ R_sh ⎠ ⎝ ωL⎠⎦

где G_m- крутизна характеристики лампы (мо), R_sh-параллельное сопротивление контура, (ом) Усиление:

−

2

Vвых     ⎡   2 ⎛   1 ⎞ ⎤ g_V =   = G V_{m вх} ⎢1+ R _sh ⎜ωC −⎟ ⎥

V_вх ⎢⎣ ⎝ ωL⎠ ⎥⎦ уменьшается на 3 дб от резонансного значения на частотах:

⎛            1 ⎞

R_sh ⎜ωC − ⎟=±1

⎝ ωL⎠

Отсюда ширина полосы пропускания:

                                1            Gm

fb =              =

2πCR_sh        2πCg_Vr

Произведение g f_{Vr b} называют показателем качества лампы.

Типичное значение 4 10 i ⁸ Гц

Особенностиприборов СВЧ

Индуктивность катодного вывода и емкость сетка-катод создают проводимость входа: ω2G L Cm c     cg

Эффект может быть уменьшен путем подключения дополнительной индуктивности к выводу экранирующей сетки или использованием раздельных выводов катода во входном и выходном контурах.

Особенностиприборов СВЧ

Третья особенность обусловлена временем пролета электронов которое в стац. режиме составляет:

                               ⎛ω ⎞              ⁻⁸

t = 6.7⎜⎟ i10 сек

⎝c ⎠

При расстоянии 0,05 см, J_c =1 /a см² время пролета равное

2,5 10i  ^-10 сек, составляет четверть периода для частоты 900 МГц. Поэтому в сеточном контуре возможно поглощение мощности даже в отсутствие электронного тока.

Массаи скорость электрона

Уравнение движения:

           d m( v)                                

= =−F  e E{ +[v× B]} = F_E + F_H ,

dt

FH

eµ0[v × H ]

                                                            v         v<<c, с – скоростьсветаввакууме.

≤ ≤ _, F_E cE c

Скорость электрона:

m v²                                       2eU

            eU = , ^откуда v =           ,

2                               m

e=1,602 10i ^-19 Кл

m_e = 9,109 10i ^-31Кг

         v ≈ 5,95 10⋅ ⁵ U