Импульсный трансформатор. Генераторы на лавинно-пролётных диодах. Генераторы на платинотроне. Побочные излучения передатчиков СВЧ, страница 6

Для оценки Фазового сдвига необходимо найти зависимость фазовой постоянной р от режима работы. Приращение Фазового угла можно записать в виде:

где l -длина ЗС

Δβ -приращение фазовой постоянной.

Фазовую постоянную β можно записать:

                   где 

у - параметр, учитывающий разность между скоростью электронов и скоростью волны и определяется:

y = -0.07 (6 + QC)b – 0.5 (1 + QC)

где С – параметр пространственного заряда, который определяется:

где Zо-сопротивление связи ЗС;Io -постоянная составляющая тока ЗС;Uo -напряжение на ЗС;Q -параметр пространственного заряда, который определяется:

                            -параметр несинхронности.

Продифференцируем выражение для β по U₀.

При дифференцировании мы полагали, что С слабо зависит от Uo. Фазовая постоянная невозбуждённой волны (без учёта тока луча) можно записать в следующем виде:

Если дифференцируем это выражение, то получим:

Так как β1 без учёта влияния луча не зависит от Uo,  то можем сказать, что

и последнее выражение можно переписать:

или переходя к конечным приращениям можно записать:

корость электронов для ЛБВ:

Используя первоначальные выражения можем зависать:

где N -число длин волн укладывающихся вдоль ЗС

Если принять во внимание, что С и QС малы, то последнее выражение можно записать в виде:

Полученное выражение позволяет оценить изменение Фазы усиливаемого сигнала от напряжения Uo. Рассуждая аналогично можно получить зависимости фазового сдвига от напряжений на первом аноде, а также определить сдвиг фаз от нежелательной Фазовой модуляции.

                   , град

где Δφр – паразитная ФМ Fmax - максимальная частота модулирующего сигнала  ΔFm - максимальная девиация частоты.

Из сравнения этих Формул видно, что влияние напряжения на первом аноде на фазовый сдвиг значительно меньше, чем влияние ускоряющего напряжения. Обычно Δφ1 при том же относительном изменении напряжения более чем на порядок превышает Δφ2. Напряжение на втором аноде, а также ток Фокусировки соленоида влияют на сдвиг Фаз значительно слабее напряжения на первом аноде.

При усилении модулируемых колебаний возможно появление нежелательной ФМ.

С Физической точки зрения изменение фазового угла объясняется непостоянным отбором от электронного потока мощности, что приводит к изменению скорости электронов и времени их пролёта вдоль ЗС.

В РТС зависимость фазового угла от режима работы приводит к нежелательной ФМ. снижающей показатели системы. Однако, в ряде случаев, эти зависимости играют положительную роль ( для получения ФМ колебаний, для частотного преобразования, для применения ЛБВ в качестве Фазового модулятора).

В ЛБВ можно получить смещение несущей частоты, подаваемого на вход сигнала, при этом всё это происходит на большом уровне мощности, с малой паразитной AM.

17. ПЕРЕДАТЧИКИ НА ЛБВ И ЛОВ

17.1. Автогенераторы на ЛБВ

На основе широкополосных ЛБВ можно построить автогенератор с запаздывающей ОС. Некоторые свойства автогенератора можно реализовать с помощью других генераторов СВЧ. Структурная схема (рис. 17.1.1):

рис.17.1.1

Для получения высокой стабильности частоты применяют резонаторы (перестраиваемые) с высокой добротностью.

Иногда в цепь ОС для расширения динамического диапазона включают ограничитель. В общем случае установившийся режим можно описать следующим уравнением:

Кл(wUo)*Koс(w)=l