рассеяния зависит от коэффициента токопрохождения, равного:

ат = «ол к. (12.35 >

В статическом режиме ат»0,95, поэтому практически вся мощность, лодводимая к усилителю, рассеивается на его коллекторе. Для некоторых типов клистронов эта мощность превышает допустимую. В этом случае в справочнике указывается, что анодное напряжение должно .включаться после подачи «а вход клистрона мощности возбуждения.

В режиме усиления полная мощность, рассеиваемая электродами,

Рр = Ро-Р . " (12.36>

Точная оценка мощностей, рассеиваемых каждым из электродов, затруднительна, поскольку электроны покидают выходной зазор с различными скоростями. Часть из «их попадает на пролетную трубу за выходным зазором и увеличивает ток анода, остальные собираются коллектором. Для большинства электронов скорость на выходе из зазора близка к средней скорости:

Полагая скорость всех электронов на выходе из последнего зазора одинаковой и равной »вых, определим мощность, рассеиваемую на коллекторе

Ркол = а,Рр (12.37)

и аноде

а = Рр-Ркол. (12.38)

РАСЧЕТ ДОБРОТНОСУГЕЙ И РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ РЕЗОНАТОРОВ

Добротность выходного резонатора определена выше. Этот резонатор настраивается на центральную частоту fo полосы пропускания Af. Добротности и резонансные частоты входного и промежуточных резонаторов выбираются такими, чтобы АЧХ тока 1еп при малом сигнале, когда усилитель работает в линейном режиме, имела заданное отклонение Мр. Решение такой задачи для многорезонаторного клистрона является сложным [12.5]. При расчете удобнее использовать табл. 12.2 и 12.3 для клистронов с четырьмя и пятью резонаторами. В них указаны относительные величины добротностей и расстроек

q; = q,h f; = 2-. (12.39)

Индекс h соответствует номеру резонатора. Счет начинается от входного. Используя табличные значения относительных величин добротностей Qh и расстроек Рл и ф-лы (12.39), при задан-

Таблица 12.2

Таблица 123

НЫХ Af и fo легко найти добротность Qj, и резонайсные частоты fh резонаторов. Постоянная Qc, которая указана в последнем столбце таблицы, используется при расчете частотных характеристик клистронного усилителя.

Параметром таблиц является постоянная

F = Р mfe tg Тр 0 pSJo (12 40)

" 2(n -2>Д/ 2(n -2)Д/со5т>ро

Если резонансные частоты fh и добротности Qh резонаторов группирователя соответствуют расчетнЫМ, то получают чебышев-ские характеристики конвекционного тока 1еп в зазоре выходного резонатора с отклонением Л1гр=0,5 дБ.

Напомним, что в справочниках величины добротностей Qk не указываются. Как отмечалось выше, у жлистронов с внутренними резонаторами добротности резонаторов не регулируются. Полезно сравнить получаемые из расчета значения добротностей Qh с теми, которые реализуются без внешних нагрузок или введения в резонатор специальных поглощающих покрытий.

Максимальная собственная добротность резонаторов с учетом электронной нагрузки

QM.«c=QxQe/(Q, + Q.). (12.41)

Если добротность Рмакс Qh, ТО ЭТО озяачает, что для получения расчетного значения Qh необходимо увеличить потери в резонаторе. Это могло быть сделано при изготовлении клистрона. Добротность, которая определяет эти дополнительные потери,

Qm и = Q«KcQh/(Q„.Kc - Qh). (12.42)

Для входного и выходного резонаторов добротность Qbh является исходной величиной при расчете сопротивления связи с источником возбуждения в первом случае и нагрузкой (фидером) ©о (Втором. 368

Когда собствениая добротность смаке<:q,i, расчетное значение добротности Q при данной конструкции зазора не реализуется. При расчете частотной характеристики следует тогда принять

Qh = омако-

На этом расчет параметров резонаторов заканчивается. Результаты расчета рекомендуется свести в таблицу, указав в ней значения Qh, Qh, Qbh, Fh, Рл = /л-fo-

Добротности и резонансные частоты контуров группирователя рассчитаны, исходя из требований к частотной характеристике выходной цепи и группирователя при малом сигнале. Выбранный способ расчета обеспечивает получение АЧХ, основные параметры которой - ширина полосы пропускания Af и отклонение М от максимального значения - слабо зависят от режима усилителя.

12.6. Поверочный расчет частотных характеристик

в передатчике с ЧМ желательно определить частотные характеристики в нелинейном режиме, когда мощность в полезной нагрузке близка к максимальной при данном напряжении анода. Соответствующие расчегы, в которых учитываются нелинейные явления, возникающие при группировке электронов и их взаимодействии с электрическим полем в (выходном зазоре, весьма трудоемки. Выше было указано, что при переходе от режима малого сигнала к максимальному основные параметры АЧХ сохраняются. Еще в меньшей степени влияет уровень сигнала на форму фазо-частотной характеристики. Поэтому можно ограничиться поверочным расчетом АЧХ в режиме малого сигнала. Для выполнения такого расчета удобно использовать представление коэффициента усиления напряжения Кз в комплексной форме [12.1]. Определим комплексный коэффициент усиления следующим образом:

K„ = KoM{F),

где Ко - постоянный множитель, а M(F)-частотнозависимая

часть. Независимой переменной здесь является нормированная те-

кущая расстройка F = 2 .

Для расчета АЧХ и ФЧХ достаточно вычислить квадрат модуля и аргумент функции M(F).

В случае одноконтурной выходной цепи

MiF)= + [Qe(-f (12.43)

ft=l