Усилительные клистроны. Двухрезонаторный усилительный клистрон, страница 9

Амплитудно-частотной характеристикой называется зависимость коэффициента усиления от частоты (АЧХ).  Ширина  полосы  частот ЛБВО составляет величину от нескольких десятков до сотен процентов от средней частоты  диапазона.  Широкополосность  -  особенно ценное свойство ЛБВ. На практике рабочая полоса частот ограничивается возможностью широкополосного согласования замедляющей системы с входной и выходной линиями передачи, а  также  дисперсионностью замедляющей системы. Примерный вид АЧХ и дисперсионной характеристики ЛБВ показаны на рис. 19.

Неравномерность характеристики объясняется влиянием отражений внутри лампы или в тракте связи с нагрузкой. Отраженные  волны возникают из-за недостатков конструкции лампы, неидеальной нагрузки на выходе лампы. ОС нежелательны: внутренняя ООС снижает коэффициент усиления, а внутренняя ПОС может привести к самовозбуждению. Чтобы работать в широкой полосе частот, ЗС должен обладать малой дисперсией, это значит, что в рабочей полосе частот фазовые скорости отличаются незначительно.

Внутренние шумы ЛБВО определяются флуктуацией электронного потока, ионизацией, попаданием электронов на замедляющую систему. ЛБВО считают малошумящим усилителем СВЧ.

Классификация ЛБВО:

1) по мощности;

2) по функциональному назначению:усилительные; ограничительные; умножи-тельные;  фазовращательные.

3) по режиму работы:  импульсные; непрерывные.

Основные сферы применения ЛБВО:

-в системах связи (спутниковой,  РРЛ ......);

- в системах радиопротиводействия (создание мощных помех);

- в фазированных антенных решетках и др.

Сpеди пpибоpов сpедней  мощности  специально  выделяются и заслуживают особого внимания  ЛБВ  для  аппаpатуpы  космической связи и телевидения, миниатюpные ЛБВ для  боpтовых систем радиопротиводействия, а  также  ЛБВ  на  печатных  платах. Использованный в ЛБВО принцип работы позволяет  создавать  входные усилители с очень малым коэффициентом шума при большом усилении, а также миниатюрные усилители малой и средней мощности,  которые имеют такие же малые размеры и массу.  Указанные приборы применяются в широкодиапазонных наземных и  бортовых РЛС, аппаратуре радиорелейной и спутниковой связи, средствах радиотехнической разведки и  радиопротиводействия. ЛБВО по совокупности важнейших параметров, включая полосу пропускания, коэффициент усиления, среднюю мощность и КПД, прочность и практичность,  превосходят другие виды усилительных СВЧ приборов.

ФОМЭ: Лекция 8. ЛАМПЫ ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ ТИПА²О ²( ЛОВО)   

ЛОВО - электронный прибор СВЧ, основанный на принципе длительного взаимодействия, электронов с СВЧ полем обратной пространственной гармоники. ЛОВО может работать как усилитель, но чаще используется как автогенератор. Устройство ЛОВО приведено на рис. 20: 1 — накал; 2 — катод (заземлен); 3 — фокусирующий электрод с небольшим “ — “ напряжением; 4 — первый анод с “+” напряжением; 5 — стеклянный баллон; 6 — второй анод, соединенный с коллектором; 7 — замедляющая система типа двухзаходовой спирали; 8 — коаксиальный выход; 9 — фокусирующий соленоид; 10 — коллектор; 11 — поглотитель вблизи коллектора.

Рис. 20

Характерной особенностью является  внутреннее соединение второго анода и коллектора. ЗС здесь типа двухзаходной спирали. В ЛОВО  также используется система встречных штырей. Поглотитель нужен для исключения паразитной обратной связи обусловленной внутренними переотражениями.

Усилительная ЛОВО отличается от генераторной тем, что в месте расположения поглотителя у коллектора делается вход, а рабочий ток  устанавливается меньше пускового. Тогда лампа работает как усилитель. Если менять ускоряющее напряжение, то возникает возможность перестройки по частоте узкополосного усилителя.

Для обратной волны направление V₀ совпадает с V_фн. Положительная обратная связь (ПОС) обеспечивается противоположностью направления V_гр и V_фн . ПОС здесь распределённая, а V_гр направлена от коллектора к катоду и определяет  перенос энергии.