Электротехника \ Электронные и квантовые приборы СВЧ

Исследование отражательного клистрона. Исследование лампы обратной волны. Исследование многорезонаторного магнетрона. Исследование генератора на диоде Ганна, страница 3

В любом из режимов магнетрон генерирует сигнал с выходной мощностью не менее 12Вт. Эта величина значительно превышает допустимые уровни входных сигналов измерительных приборов. Для передачи приемлемых уровней мощности в измерительный канал установки используется 30дБ направленный ответвитель. Основная мощность падает на согласующую нагрузку, в качестве которой используется отрезок волновода с помещенным внутрь поглотителем.


Измерительная линия позволяет измерить КСВН и тем самым оценить качество согласования волноводного тракта с последующими элементами. Кроме того, с помощью линии можно измерить длину волны в волноводе (при отсутствии частотомера или волномера) и последующим пересчетом оценить частоту генерируемых колебаний. Частота колебаний в данной работе измеряется волномером, а мощность – прибором, верхний предел измерений   которого   не   превышает  10мВт. В соответствии с применяемой

Рис.3.   Структурная  схема  лабораторной  установки для исследования многорезонаторного магнетрона:

1 – многорезонаторный  магнетрон; 2 – источник питания; 3 -стабилизирующий  контур; 4 - 30дБ направленный  ответвитель;  5,6 – поглощающая  нагрузка; 7 – измерительная линия; 8 - волномер; 9- измеритель мощности; 10- переменный аттенюатор.

схемой измерений для получения измерений выходной мощности показания измерителя мощности необходимо умножить на 2000.

Порядок выполнения работы

1. Изучить конструкцию   и   принцип    действия      многорезонаторного магнетрона.

2. Ознакомиться с лабораторной установкой.

3. Включить источник питания магнетрона и измерительные приборы.

Рекомендуется следующий порядок подачи рабочих напряжений на магнетрон:

а) перед включением источника питания установить ручку всех регулирующих напряжений в крайнее левое напряжение;

б) включить вентилятор воздушного охлаждения магнетрона;

в) включить источник питания;

г) установить величину накального напряжения Uн=6,3В;

д) после 8-10 минутного прогрева установить анодное напряжение Ua до 575-630В, ток анода магнетрона Ia должен быть равен 80мА; через две, три минуты уменьшить Uн до 4,5В, поддерживая при этом регулировкой анодного напряжения ток  Ia=80мА.

Помните что:

-  магнетрон работает при высоком напряжении;

-  не допустимо превышение анодного тока более 85мА во избежание выхода магнетрона из строя.

4. Измерить зависимости выходной мощности Р, частоты генерации f и анодного напряжения Ua от анодного тока Ia следующим образом:

а) установить Ia =80мА;

б) плавно уменьшая Ia , через каждые 5 мА производить измерения до срыва генерации колебаний в магнетроне.

5. Установить Ia=70мА и, изменяя настройку стабилизирующего контура в пределах 20мм, измерить мощность, частоту генерации и анодное напряжение через каждые 2мм смещения короткозамыкающего поршня. При измерениях необходимо следить, чтобы анодный ток оставался равным 70мА.

6. Рассчитать КПД магнетрона в зависимости от анодного тока и положения поршня.

7. Построить графики зависимостей:

а) выходной мощности, частоты, анодного напряжения и КПД от анодного тока;

б) выходной мощности, частоты, анодного напряжения и КПД от положения поршня.

8. Сделать вывод по проделанной работе и написать отчет.

Отчет

1.  Титульный лист.

2.  Цель работы.

3.  Структурная схема лабораторной установки.

4.  Таблица экспериментальных и расчетных данных.

5.  Графики зависимостей.

6.  Вывод.

Контрольные вопросы

1.  Какие электронные приборы называются приборами типа «М»?

2.  Изобразите траектории движения электронов в плоском магнетроне при разных начальных скоростях.

3.  Что называется критической индукцией магнитного поля и параболой критического режима? Предложите методику эксперимента для построения параболы критического режима.

4.  Как происходит преобразование потенциальной энергии электрона в энергию высокочастотного поля?

5.  При каком значении индукции магнитного поля в магнетроне могут возникнуть колебания? Что понимают под напряжением синхронизации?

6.  Объясните сущность процесса группирования, какова картина пространственного заряда в магнетроне?

7.  Какие условия обеспечивают синхронизм в магнетроне. Одинаковы ли эти условия для приборов типа О и М?

8.  Чем различаются виды колебаний в магнетроне? Что такое колебания π – вида?

9.  Что такое «связки» в магнетроне, для чего они служат?

10. Чем определяется величина электронного КПД магнетрона? Сравните КПД приборов типа М и О.

11. Почему в работающем магнетроне уменьшение величины накального напряжения не «срывает» колебания?

12. Нарисуйте схему включения магнетрона и укажите порядок включения питающих напряжений.

13. Изобразите семейство рабочих характеристик магнетрона.

14. Укажите величины выходной мощности и КПД многорезонаторных магнетронов.

Л и т е р а т у р а

1.  Федоров Н.Д. Электронные приборы СВЧ и квантовые приборы. - М.: Атомиздат, 1979.- с.115-130.

2.  Дулин В.Н. Электронные и квантовые приборы СВЧ. -М.: Энергия, 1972.- с.88-93.

3.  Электронные приборы СВЧ/ В.М.Березин, В.С.Буряк, Э.М.Гутцайт, В.П.Марин.- М.: Высшая школа, 1985.- с.78-123.

Лабораторная работа №4

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА НА ДИОДЕ ГАННА

Цель: Изучение устройства и принципа работы диода Ганна; исследование рабочих характеристик

Содержание работы

Скачать файл