Расчет лампы бегущей волны О-типа малой мощности (стр. 2 из 3)

Подставляем значения

в уравнение, получаем:

.(1.14)

Первый корень уравнения

=-0,12, , второй и третий корень находится из выражения:

.(1.15)

Определим параметр

по формуле:

,(1.16)

.

Используя величину

получим искомое значение для величины :

,(1.17)

.

Теперь

.

Протяженность активной части системы до поглощения:

,(1.18)

(см).

Протяженность поглотителя выбираем равной

(см), тогда общая длина замедляющей системы при определении (см):

,(1.19)

(см).

Угол подъема спирали:

.(1.20)

1.2 Расчет дисперсионной характеристики и сопротивления связи

Под дисперсией понимают зависимость фазовой скорости волны от её частоты.

Используем выражения для расчета дисперсионной характеристики:

(1.21)

где

- радиус замедляющей системы, см;

h- шаг спирали, см;

- длина волны, см.

Выражение можно записать в виде:

,(1.22)

учитывая что длина волны связана с частотой соотношения

откуда

,(1.23)

(см/с).

Рассчитываем сопротивление связи одиночной спирали:

,(1.24)

где

- постоянная фазовая составляющая.

В ЛБВ используется нулевая гармоника, тогда S=0 поэтому:

,(1.25)

1.3 Расчет геометрии и рабочих параметров вывода и ввода энергии

При выполнении данного пункта рассчитаем взаимосвязанное звено между ЛБВ и линией связи. В качестве взаимодействующего звена взят трансформатор полных сопротивлений четырёхступенчатый.

Выберем коаксиал с сопротивлением равным 50 ОМ. Трансформатор используется для согласования системы в полюсе

МГц.

Определяем среднюю длину волны рассчитываемого перехода:

,(1.26)

(см).

Этой длине волны соответствует определенная величина волнового сопротивления. Задаем необходимую трансформацию сопротивлений:

185 (Ом) до 50 (Ом).

Далее рассчитываем длину каждого трансформаторного участка:

,(1.27)

(см).

Необходимо определить масштабный множитель, который используется для нахождения местных коэффициентов отражения при значении:

,(1.28)

,

,(1.29)

.

Используя данные находим коэффициенты отражения

Волновое сопротивление отдельных ступеней трансформатора:

.(1.30)

Так как

,(1.31)

где

- волновое сопротивление спирали, Ом.

С учетом определения:

,(1.32)

,(1.33)

,(1.34)

(Гц),

,(1.35)

.(1.36)

Откуда получаем, что:

,(1.37)

.(1.38)

Рассчитываем диаметры отдельных трансформаторных участков внутреннего проводника:

,(1.39)

,(1.40)

,(1.41)

где D- внутренний диаметр внешнего проводника, см.

1.4 Расчет величины индуктивности фокусирующего магнитного поля

В рассчитываемой лампы бегущей волны О-типа малой мощности фокусировка электронного пучка осуществляется магнитным полем, источником которого служит магнит. Он обеспечивает однородное продольное поле в лампе.

Индукцию магнитного поля рассчитываем по формуле:

,(42)

где

- ток пучка, мА;

- рабочее напряжение, кВ;

- радиус пучка, мм;

- магнитная индукция, Гс.

(Гс).

Заключение

В данной курсовом проекте произведен расчет лампы бегущей волны О-типа малой мощности. Определена геометрия замедляющей системы и её характеристики - дисперсию и сопротивление связи. Рассчитаны геометрия и рабочие параметры вывода и ввода энергии, величина магнитной индукции, необходимая для фокусировки пучка. Выбрана спиральная замедляющая система, которая определяет широкополосность ЛБВ. В таких ЛБВ скорость распространения бегущей волны сохраняется практически постоянной при изменении частоты входного сигнала. Все проделанные расчеты произведены с применением ЭВМ. Составлена программа, позволяющая определить перечисленные параметры, а так же дисперсионную характеристику замедляющей системы в виде зависимости

Представлен графический материал проектируемой ЛБВ.

Список литературы

1. Кацман, Ю. А. Приборы сверхвысоких частот./ Ю. А. Кацман. – М.: Высш.шк. 1973-382с.

2. Лошаков, Н. В., Пчельников, П. С. Расчёт и проектирование ЛБВ. – М.: Сов. радио, 1966-124с.

3. Цейтлин, М. Б., Кац, К. М. Лампа с бегущей волны. – М.: Сов.радио, 1964-311с.

4. Силин, Р. А., Сазонов, В. П. Замедляющие системы. –М.: Сов. радио, 1966-632с.

5. Лебедев, И. В. Техника и приборы СВЧ. –М.:Высш. шк .,1972 –

Т. 2. – 375с.

Приложение1

program ST;

var

y,n,i: integer;

ln0, lnv, u0, g, et, l2, h1, j0, w, p, fma, fmi, ls, fs, a, h, d, r, rp, z, i0, s,

fom, a1, a2, alfa, ze, x2, l1, l0, z0, dli, t, aa2, g1, g2, zz1, zz2, dd1, dd2,

dv, dvh, ll, m, q4, rs, ar, pv, b1, b2, b, zv, ss: real;

infile, myfile: text;

const

c=3e10;

pi=3.14159;

procedure SchetDH;

begin

writeln (myfile, `дисперсионнаяхарактеристика`);

writeln (myfile, ` L,смС/Vф`);

n:= trunk ((lnv-ln0)/0.25)+1;

ll:=ln0;

ss:=h/sqrt(4*pi*pi*a*a*h*h);

for i:=1 to n do

begin

m:=sqrt(1-ss*ss/(a*a*8*pi*pi/ll)/ss);