Курс лекций по дисциплине “Методы и устройства формирования радиосигналов” (Лекции 1-34. Назначение дисциплины. Радиосигнал и его характеристики. Основные этапы развития радиотехники. Паразитные излучения в формирователях. Электромагнитная совместимость в формирователях), страница 79

Рис. 4. Зависимости коэффициента усиления и фазового сдвига

ЛБВ типа “О” от напряжения на спирали.

Ширина зоны составляет 5…10% от . Фазовый сдвиг в усилителе на ЛБВ  уменьшается с ростом .

Промышленностью выпускаются ЛБВ “О” мощностью от долей милливатта до сотен киловатт в диапазоне от 0,5 до 20…40 ГГц. Полоса пропускания у современных ламп от 10% до нескольких октав. Коэффициент усиления достигает 60 дБ на один прибор. Разработаны специальные малошумящие ЛБВ с коэффициентом шума 1,2…5, а также умножительные, ограничительные, фазовращательные ЛБВ.

В лампах обратной волны ЛОВ типа “О” используется взаимодействие электронов с полем обратной пространственной гармоники, для которой направление фазовой скорости противоположно направлению групповой, т.е. движению энергии. Поэтому в ЛОВ выход энергии расположен у ближайшего к катоду конца замедляющей системы, на которую подано ускоряющее напряжение . В каждой ячейке периодической структуры энергия переносится по замедляющей системе в направлении к катоду с групповой скоростью и в противоположном направлении с потоком сгруппированных электронов. Таким образом, работает механизм обратной связи, которая приводит к самовозбуждению. Условия самовозбуждения электронов с полем в ЛОВ “О” можно записать в виде соотношений скоростей электронов и поля:

Соотношение эквивалентно балансу фаз в АГ на ЛОВ, из которого можно найти . Введя вместо  фазовую скорость волны  получим для первой пространственной гармоники:

Частота генерации в ЛОВ перестраивается на октаву и больше, но зависимость  весьма нелинейна.

 - (фазовая) постоянная распространения;  - номер гармоники;  - шаг замедляющей системы.

Амплитудную модуляцию в ЛБВ целесообразно осуществлять в цепи первого анода. Осуществление AM в ЛБВ сходно с анодной модуляцией в ламповом генераторе, при которой генератор рассматривается как некоторое активное сопротивление, но по величине равна . AM на первый анод при больших амплитудах модулирующего напряжения оказывается несимметричной, а так же сопровождается дополнительной фазовой модуляцией.

Схема АМ по первому аноду имеет вид:

Рис. 5. Схема АМ по первому аноду в ЛБВ.

В ЛБВ также осуществляют ИМ, как разновидность АМ. На первый анод нужно подавать напряжение в виде импульсов положительной полярности, обычно, прямоугольной формы, амплитуда которых достаточна для обеспечения тока в пучке, соответствующего режиму насыщения.

Осуществление ИМ в ЛБВ средней мощности лучше производить путем одновременной подачи модулирующих импульсов напряжения на первый анод и спираль со следующей структурной схеме:

Рис. 6. Структурная схема двойной импульсной модуляции в мощных ЛБВ.

Длительность модулирующих импульсов при двойной модуляции должна быть различной, что повышает надежность работы ЛБВ в импульсном режиме.

В передатчиках радиорелейной связи получили применение ЧМ и автогенераторы на ЛБВ. Усилитель на ЛБВ легко превратить в АГ, если создать положительную обратную связь между выходом и входом лампы.

ЛЕКЦИЯ 29. Элементы передатчиков оптического диапазона волн.

Лампы бегущей волны типа “М”. Квантовые генераторы, инженерная теория, основные энергетические соотношения. Модуляция квантовых генераторов. Оптические линии связи. Автоматическое управление передатчиком. Автоматизированная сеть ВЧ радиосвязи.

ЛБВ типа “М”относятся к группе приборов со скрещенными полями, у которых разомкнуты не только замедляющая система, но и электронный поток.

Схема линейной конструкции усилительной ЛБВ “М” имеет вид:

Рис. 1. Схема линейной конструкции ЛБВ “М”.

На схеме приняты обозначения: 1 – замедляющая система; 2 – холодный катод; 3 – эмитирующий катод; 4 – анод (управляющий электрод); 5 – коллектор; 6 – прибора; 7 – выход.