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

69 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

62864. Изготовление изделий из проволоки 2.19 MB
  Формировать умения работать с инструментами предназначенными для гибки тонколистового металла и проволоки. Оборудование: молоток слесарные тиски оправки плоскогубцы заготовки металла и проволоки.