ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
65
вие описывается уравнениями движения электрона в электромагнитных по-
лях и уравнениями Максвелла для этих полей . В ЛБВ и УОВ процессы
группировки электронного пучка и возбуждения переменного электромаг-
нитного поля происходят в едином пространстве взаимодействия и взаимно
обусловливают друг друга . Анализ процесса взаимодействия в этом случае
представляет собой самосогласованную задачу, которая состоит в совмест-
ном решении уравнений движения электрона и уравнений возбуждения
поля. Это обстоятельство приводит к тому, что даже при простейшей кон-
фигурации полей и электронного пучка (продольное статическое магнитное
поле, продольное переменное электрическое поле и прямолинейный пучок)
нелинейный режим усиления многочастотного сигнала описывается весьма
сложной системой нелинейных дифференциальных уравнений , решение
которых возможно только численными методами с помощью ЭВМ . В связи
с широким применением ЛБВ в радиотехнических системах , теория ЛБВ , в
том числе и многосигнальная , хорошо развита . Разработано множество мо-
делей взаимодействия и методов их анализа, предназначенных для решения
конкретных задач, связанных с разнообразными областями применения ЛБВ
от малошумящих входных усилителей до мощных выходных каскадов. Воз-
можности различных подходов для анализа многосигнальных характеристик
ЛБВ обсуждаются, например, в [30]. Для анализа ЭМС-характеристик вход-
ных ЛБВ и УОВ, спецификой которых являются большой диапазон частот и
режим слабой нелинейности , наиболее подходящим методом представляет-
ся волновой метод, базирующийся на спектральном представлении текущей
фазы электронов [30-31]. С помощью этого метода получены основные ре-
зультаты теории ЭМС ЛБВ и УОВ [32-37].
Электроннолучевые параметрические усилители (ЭПУ) и их аналоги с
электростатической накачкой — электростатические усилители (ЭСУ ) [38],
несмотря на гораздо более сложную трехмерную конфигурацию полей и
электронного луча и конструкцию в виде трех не связанных по переменно -
му полю секций , оказываются более простыми для анализа, чем ЛБВ и УОВ.
Дело в том, что для ЭПУ (лампа Адлера) взаимодействие во всех трех сек-
циях прибора (входное и выходное устройства связи и секция накачки пе-
ременным поперечным полем квадруполя) описывается линейными уравне-
ниями. Нелинейные эффекты в этом приборе, например, насыщение при
односигнальном усилении или блокирование при многосигнальном усиле-
нии, вызваны только перехватом электронов, амплитуды поперечных коле -
баний которых становятся слишком большими в условиях сильного сигнала,
электродами выходного устройства связи . В условиях отсутствия эффекта
перехвата ЭПУ является чисто линейным прибором. По ряду причин, глав-
ной из которых является необходимость использования высокочастотной
накачки, на практике ЭПУ используются значительно реже своего аналога с
электростатической накачкой ЭСУ . С этим связано отсутствие специальных
исследований ЭПУ с точки зрения ЭМС. Хотя из общих соображений ясно , что с
точки зрения ЭМС ЭПУ обладает хорошими свойствами, поскольку имеет боль -
65 вие о п исы вается уравнениями движ ения электро навэлектро маг нитны х п о - лях и уравнениями М аксвелла для этих п о лей . В Л БВ и У О В п ро цессы груп п иро вки электро нно г о п учка и во зб уж дения п еременно г о электро маг - нитно г о п о ля п ро исхо дятв едино м п ро странстве взаимо дей ствия и взаимно о б усло вливаю тдругдруг а. А нализ п ро цесса взаимо дей ствия в этом случае п редставляетсо б о й само со г ласо ванную задачу, ко то рая со стоитв со вмест- но м реш ении уравнений движ ения электро на и уравнений во зб уж дения п о ля. Э то о б стоятельство п риво дитк тому, что даж е п ри п ро стей ш ей ко н- фигурации п о лей и электро нно го п учка(п ро до льно е статическо е маг нитно е п о ле, п ро до льно е п еременно е электрическо е п о ле и п рямо линей ны й п учо к) нелиней ны й реж им усиления мно г о частотно го сигналао п исы вается весьма сло ж но й системо й нелиней ны х дифференциальны х уравнений , реш ение ко торы х во змо ж но только численны ми методами с п о мо щ ью Э В М . В связи с ш иро ким п рименением Л БВ в радио технических системах, тео рия Л БВ , в то м числе и мно г о сигнальная, хо ро ш о развита. Разраб о тано мно ж ество мо - делей взаимо дей ствия и методо вих анализа, п редназначенны х для реш ения ко нкретны х задач, связанны х сразно о б разны ми о б ластями п рименения Л БВ о тмало ш умящ их вхо дны х усилителей до мо щ ны х вы хо дны х каскадо в. В о з- мо ж но сти различны х п о дхо до в для анализамно г о сигнальны х характеристик Л БВ о б суж даю тся, нап ример, в [30]. Д ля анализаЭ М С-характеристик вхо д- ны х Л БВ и У О В , сп ецифико й ко торы х являю тся б о льш о й диап азо н частоти реж им слаб о й нелиней но сти, наиб о лее п о дхо дящ им методо м п редставляет- ся во лно во й метод, б азирую щ ий ся насп ектрально м п редставлении текущ ей фазы электро но в [30-31]. С п о мо щ ью этого мето дап о лучены о сно вны е ре- зультаты тео рии Э М С Л БВ и У О В [32-37]. Э лектро нно лучевы е п араметрические усилители (Э П У ) и их анало г ис электро статическо й накачко й — электро статические усилители (Э СУ ) [38], несмо тря на гораздо б о лее сло ж ную трехмерную ко нфиг урацию п о лей и электро нно г о лучаи ко нструкцию в виде трех не связанны х п о п еременно - муп о лю секций , о казы ваю тся б о лее п ро сты ми для анализа, чем Л БВ и У О В . Д ело в том, что для Э П У (ламп аА длера) взаимо дей ствие во всех трех сек- циях п риб о ра (вхо дно е и вы хо дно е устро й ствасвязи и секция накачки п е- ременны м п о п еречны м п о лем квадруп о ля) о п исы вается линей ны ми уравне- ниями. Н елиней ны е эффекты в этом п риб о ре, нап ример, насы щ ение п ри о дно сиг нально м усилении или б ло киро вание п ри мно г о сигнально м усиле- нии, вы званы только п ерехвато м электро но в, амп литуды п о п еречны х ко ле- б аний ко торы х стано вятся слиш ко м б о льш ими в усло виях сильно г о сигнала, электро дами вы хо дно г о устро й ства связи. В усло виях о тсутствия эффекта п ерехвата Э П У является чисто линей ны м п риб о ро м. П о рядуп ричин, глав- но й из ко торы х является нео б хо димо сть исп о льзо вания вы со ко частотно й накачки, нап рактике Э П У исп о льзую тся значительно реж е сво его анало гас электро статическо й накачко й Э СУ . С эт им связано о тсут ствие сп ециальных исследо ваний Э П У сточки зрения Э М С. Х о тя изо б щ их со о б раж ений ясно , что с точки зрения Э М С Э П У о б ладаетхо ро ш ими сво й ствами, п о ско лькуимеетб о ль-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- …
- следующая ›
- последняя »