39533

Приборы СВЧ и оптического диапазона

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Требуется определить как надо изменить другой параметр чтобы получить ту же выходную мощность или как при этом изменится режим усилителя. Во сколько раз надо изменить мощность возбуждения чтобы выходная мощность осталась неизменной Решение: см. найдём отношение: Поскольку сначала до изменения параметров клистрон работал в оптимальном режиме то по графику определяем : Электронная мощность изменяется при изменении тока и напряжения . Но параметры не изменяются при условиях задачи а мощность возбуждения значит результат...

Русский

2013-10-07

184 KB

82 чел.

Федеральное агентство связи

Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики

Межрегиональный центр переподготовки специалистов

Контрольная работа №1

По дисциплине: __Приборы СВЧ и оптического диапазона__

                                  

Выполнил: ___.____

Группа: _____________

Вариант:_____03_________

    

Проверил: ___________________

Новосибирск, 2013 г

Задача №1

В двухрезонаторном клистроном усилителе, работавшем в оптимальном режиме, изменили один из параметров. Требуется определить, как надо изменить другой параметр, чтобы получить ту же выходную мощность или как при этом изменится режим усилителя.

Изменили расстояние между резонаторами от S до Sx х(1+0,1·2). Во сколько раз надо изменить мощность возбуждения, чтобы выходная мощность осталась неизменной?

Решение:

см. лекции

Поскольку расстояние между резонаторами изменилось, а параметр группирования  ;

Таким образом , угол пролёта в пространстве дрейфа увеличился в 1,2 раза.

найдём отношение:    

Поскольку сначала (до изменения параметров) клистрон работал в оптимальном режиме , то

по графику определяем :

Электронная мощность изменяется при изменении тока  и напряжения .

Но параметры ,  не изменяются при условиях задачи, а мощность возбуждения      , значит результат будет зависеть от .

               

Ответ: Таким образом, мощность возбуждения нужно увеличить в 1,115 раза.

                                                Задача №2

Электроны, влетающие в замедляющую систему ЛБВ, имеют скорость Vф(1+0,03m), где Vф – фазовая скорость электромагнитной волны; m- предпоследняя цифра номера вашего пароля (если m=0, то положите его равным 2). Определите, на какую часть обгонит ее сгусток, пройдя замедляющую систему с длиною, если принять, что он движется равнозамедленно, при заданном КПД. Какую длину нужно выбрать, чтобы получить максимальную мощность на выходе?

Дано:

          

                                      

                Решение:

Зависимость фазовой скорости от частоты Vф/С на рис. 1.

рис. 1

По графику   так как   ,то

                   


                               

после прохода замедляющей системы

таким образом, сгусток обгонит волну на     

Максимальное усиление сигнала , а значит и максимальную мощность на выходе можно на практике получить порядка 40-60 дБ . Пусть  

(см.лекции)

с=0,1(на практике)    

Ответ: 51,2736 см.

Задача №3

     По известным данным неоднородной замедляющей системы, изображенной на рис. 2, определить другие параметры по вариантам заданий, соответствующих последним цифрам номера вашего пароля. Считайте в первом приближении, что условия синхронизма выполнены точно.

Рис. 2

Отношение ускоряющих напряжений при работе на 6 и 3 пространственных гармониках U06/U03=0,28. Определите сдвиг фаз нулевой пространственной гармоники на одном пространственном периоде замедляющей системы.

         

Решение:

Так как условие синхронизма выполнены точно ( из задачи ), то

     

,   ,

Исходя из *    

        

То есть сдвиг фаз нулевой пространственной гармоники на одном пространственном периоде  0,74.

Вопросы:

m=0.

А. В какую сторону выгодно изменять ускоряющее напряжение в ЛБВ с ростом частоты при нормальной дисперсии рабочей гармоники?

А. При увеличении частоты ( по формуле   ) верно , что фазовая скорость также увеличивается при нормальной дисперсии рабочей гармонии . Но   (смотрите выше ) . Таким образом для подтверждения оптимального режима работы выгодна уменьшать  с ростом частоты .

Б. Во сколько раз изменится мощность, рассеиваемая на коллекторе, при изменении КПД от 10 до 20%?

Б.

                             

Так как КПД возросло в 2 раза , то мощность рассеиваемая на коллекторе также  в 2 раза .

         

Задача № 4

На рис. 3 приведены зависимости энергий уровней расщепленных внешним магнитным полем (эффект Зеемана) парамагнитного кристалла, который является рабочим телом квантового парамагнитного усилителя.

Пользуясь этими графиками, по заданной частоте усиливаемого сигнала (табл. 2) выберите систему энергетических уровней и напряженность магнитного поля, определите частоту генератора накачки. Обоснуйте выбор трех или четырех рабочих уровней.

Дано:

Рис. 3

Решение:

Четырехуровневая система – система, в которой накачка производится одновременно на частотах двух переходов с помощью двух генераторов с частотами  и . Под действием поля с частотой  увеличивается населенность уровня 3, а под действием поля с частотой  уменьшается населенность уровня 2. Совместное действие полей увеличивает разность населенностей уровней 2 и 3 рабочего перехода. Таким образом, четырехуровневая система более эффективна, чем трехуровневая, где поле накачки изменяет лишь населенность одного уровня рабочего перехода.

Так как задана частота усиливаемого сигнала 5 ГГц, то .

Для получения инверсии населенности необходимо, чтобы частота поля накачки более чем в 2 раза превышала частоту рабочего перехода.

Пояснительная записка такая же как и ранее.

              

   

   

Таким образом, напряженность магнитного поля:

для 1-3: 0,4 в/м, для 2-4: 0,5в/м.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51123. Исследование устойчивости системы автоматического регулирования с использованием критерия Найквиста 50.13 KB
  В ходе лабораторной работы был изучен критерий устойчивости Найквиста. Получены АФЧХ разомкнутых систем с астатизмом и без, переходные характеристики замкнутых систем с астатизмом и без. По полученным характеристикам была определена устойчивость систем.
51124. Моделирование непрерывно-стохастической системы массового обслуживания 106.86 KB
  На вход n-канальной СМО с отказами поступает поток заявок с интенсивностью l = 6 заявок в час. Среднее время обслуживания одной заявки 0.8 часа. Каждая обслуженная заявка приносит доход 4у.е. Содержание одного канала обходится 2 у.е./час. Определить экономически целесообразное количество каналов.
51125. Спектральний аналіз сигналів за Фурьє 1.43 MB
  Як відомо, спектри всіх дискретних сигналів періодичні, а амплітудні спектри є парними функціями частоти. Засобами MatLAB можна розрахувати дві половини одного періоду спектру, які є дзеркальними копіями одна одної відносно частоти Найквіста. Через це на всіх графіках амплітудних спектрів достатньо і необхідно виводити лише половину періоду спектру, оскільки вона повністю описує амплітудний спектр
51126. Разработка текстового редактора с использованием файлового ввода/вывода 54.26 KB
  Задание на работу: Разработать текстовый редактор с использованием файлового ввода/вывода. Код программы (файл Form1.cs)...
51127. Исследование точности САУ в установившемся режиме 77.99 KB
  Графики ошибок Усилительное звено Пи-регулятор Дифференциальное звено Расчеты значений установившейся ошибки: Усилительное звено Пи-регулятор Дифференциальное звено Вывод В ходе лабораторной работы было исследовано влияния степени астатизма на установившуюся ошибку при ступенчатом воздействии.
51128. Фільтрація сигналів 889.81 KB
  Мета роботи: набути навичок проектування цифрових фільтрів, задавання специфікації фільтрів залежно від властивостей сигналів, які треба фільтрувати; набути навичок реалізації дискретної фільтрації сигналів у середовищі MatLAB.
51130. Вейвлет-аналіз сигналів 914.01 KB
  Мета роботи: дослідити відображення властивостей сигналів у вейвлет-скейлограмі; набути навичок реалізації вейвлет-перетворення сигналів у середовищі MatLAB
51131. СИНТЕЗ УПРАВЛЯЮЩЕГО АВТОМАТА В ПРОИЗВОЛЬНОМ БАЗИСЕ 126.01 KB
  Постановка задачи: Собрать и наладить схему управляющего автомата подавая входные сигналы xj с тумблерного регистра Используя подготовленные тесты показать правильность работы схемы подавая синхросигналы с генератора одиночных импульсов и анализируя состояние автомата при помощи индикаторных лампочек Проверить работу схемы в динамическом режиме снять временные диаграммы выходных сигналов управляющего автомата. Тип автомата Мура тип триггеров D. Рисунок 1 Исходная ГСА автомата Определим минимальное множество тестов:...