СВЧ диапазон. Оптический диапазон. Классификация СВЧ приборов. Характеристики приборов СВЧ, страница 2

Времяпролета электронов

d²x ⎛ U₀ ⎞     1 2 m = e⎜− ⎟ dt2 ⎝ d ⎠

x = eU0 t2 +C1t +C2 md 2

eU⁰ (t −t₀) v = v₀ + md

2

x = x0 + v0(t − t0)+ eU0 (t − t0)

md        2

2m

τ= d, при условии U<>0, v0=0        Вакуумныйдиод eU₀

Движениев переменном поле

Приложим напряжение:

U =U_m sinωt

После интегрирования уравнения движения получим: eU^m

x = x₀ + 2        ⎡_⎣(ω ω ωt − t₀ )cos t₀ −sinω ωt + sin t₀⎤_{⎦ ωmd}

U^m

В случае U =U₀ +U_m sinωt и        〈〈1 можно пренебречь

U0

разной величиной  τдля разных t .₀

Уголпролета электронов

τ                           τ

θ π= 2 (рад) или θ= 360 (град)

T                               T

2π

Используя ω= , T

θ ωτ=

При Um<<U0 угол пролета равен:

θ ω= d mv

Если U_m〈〈    (быстрые электроны, без постоянного 2e напряжения):

ωd

θ=

v0

Пространственно-временные диаграммы (ПВД)

Уравнениенаведенного тока

+ -

                                                             a)                                     б)                               в)

а - для точечного заряда, б - для заряда в виде слоя, в - напряженность поля слева и справа от слоя ε⁰SU   U

Q= =ε_{0 0}ES, где E₀ = , S - поверхность, d      d d - расстояние между пластинками.

Внесение заряда +q наводит заряды +q ₁ и -q ₂ при этом:

q q q− − =_{1               2}           0. Поэтому:

                                                                                              + −Q q0                                  1               − −Q q0

E₁ =+; E₂ =− 2 ε₀S ε₀S

Уравнениенаведенного тока

E x₁( ) + E d₂( − x) =U = E d₀

Подставляе E ₁ и Е₂ получим:

q d₂( − x) − q x₁ = 0

С учетом (q1 + q2= q),

x q₂ = q d

⎛ x ⎞ q₁ = q⎜1− ⎟

⎝      d ⎠

x                           x

Q₁ = Q₀ − q(1− ); Q₂ = −Q₀ − q d d

Ток внешней цепи:

            iполн =+ dQ1             dQ2 dQ0 q dx          dQ0 + qv

=−        =        +        =

dt            dt         dt       d dt        dt        d

Ток создаваемый во внешней цепи движущимся внешним зарядом называется наведенным током:

qv

iнавед =

d