Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГХТУ | Иваново

Составители: 

Рубрика: 

37
2.6.9. Динамический режим работы магнетрона.
Пусть в пространстве взаимодействия между катодом и анодным
блоком возбуждено высокочастотное поле. Определим условие синхронизма
между электронным потоком и полем колебательной системы. За время t
о
прохождения волны между соседними резонаторами фаза колебаний
изменится на τ
о
. Если общее число резонаторов N, а номер колебания n,
можно записать:
n
0
0
T
2
t ⋅
π
τ
= (2.12)
где T
n
=1/f
n
- период колебания.
Положим, что средняя длина окружности пространства взаимодействия
равна l = π (r
a
-r
к
) . Отсюда получаем фазовую скорость волны:
(
)
n
кa
0
ф
f
n
rr
N
l
V ⋅
−
⋅
π
=
τ⋅
=
(2.13)
Электрон, попадающий в скрещенное электрическое (E
0
) и магнитное
поле (B) со скоростью V = E
0
/B, в плоской системе движется прямолинейно.
В случае коаксиальной системы соответствующей траекторией электрона
будет окружность. Таким образом, определив среднюю скорость электрона в
виде:
)rr(B
U
B
E
V
кa
0
e
−
≈=
ν
(2.14)
получим следующее условие синхронизма электронного потока и волны
n
2
кa0
n
кa
кa
0
фe
f
n
)rr(
B
U
f
n
)rr(
)rr(B
U
VV
⋅
−π
=
⋅
−
π
=
−
==
(2.15)
Пусть режим работы магнетрона выбран так, чтобы обеспечить
синхронизм электронного потока с волной при противофазном типе
колебаний. Характер высокочастотного электрического поля для этого типа
колебаний показан на рис. 2.20. Электрическое поле в пространстве
взаимодействия имеет как азимутальную E, так и радиальную составляющие
(E
r
). Их воздействие на электронный поток, движущийся по окружности
пространства взаимодействия, способствует образованию сгустков,
обеспечивающих нужное взаимодействие электронного потока с волной.
Электроны группируются в сгустки в результате двух процессов:
первоначальной сортировки электронов на первой петле эпициклоиды и
фокусировки сгустков.
Если ускоренный статическим полем E
о
электрон на вершине
эпициклоиды попадает в ускоряющее азимутальное поле, он, получая 
              2.6.9. Динамический режим работы магнетрона.

    Пусть в пространстве взаимодействия между катодом и анодным
блоком возбуждено высокочастотное поле. Определим условие синхронизма
между электронным потоком и полем колебательной системы. За время tо
прохождения волны между соседними резонаторами фаза колебаний
изменится на τо. Если общее число резонаторов N, а номер колебания n,
можно записать:
                    τ
             t 0 = 0 ⋅ Tn                                         (2.12)
                   2π
    где Tn=1/fn - период колебания.
    Положим, что средняя длина окружности пространства взаимодействия
равна l = π (ra-rк) . Отсюда получаем фазовую скорость волны:
                       l      π ⋅ (ra − rк )
             Vф =           =                ⋅ fn                 (2.13)
                     N ⋅ τ0         n
    Электрон, попадающий в скрещенное электрическое (E0) и магнитное
поле (B) со скоростью V = E0/B, в плоской системе движется прямолинейно.
В случае коаксиальной системы соответствующей траекторией электрона
будет окружность. Таким образом, определив среднюю скорость электрона в
виде:
                    E         U0
             Ve = ν ≈                                             (2.14)
                      B B(ra − rк )
    получим следующее условие синхронизма электронного потока и волны
                         U0         π(ra − rк )
          Ve = Vф =               =             ⋅ fn
                      B(ra − rк )       n
                                                                 (2.15)
           U 0 π(ra − rк ) 2
              =            ⋅ fn
            B       n
      Пусть режим работы магнетрона выбран так, чтобы обеспечить
синхронизм электронного потока с волной при противофазном типе
колебаний. Характер высокочастотного электрического поля для этого типа
колебаний показан на рис. 2.20. Электрическое поле в пространстве
взаимодействия имеет как азимутальную E, так и радиальную составляющие
(Er). Их воздействие на электронный поток, движущийся по окружности
пространства взаимодействия, способствует образованию сгустков,
обеспечивающих нужное взаимодействие электронного потока с волной.
Электроны группируются в сгустки в результате двух процессов:
первоначальной сортировки электронов на первой петле эпициклоиды и
фокусировки сгустков.
      Если ускоренный статическим полем Eо электрон на вершине
эпициклоиды попадает в ускоряющее азимутальное поле, он, получая

                                          37

Страницы