Приймальні пристрої радіотехнічних систем Навчальний посібник, сторінка 12

Якби в системі залишити тільки вихідний пристрій, аналогічний вхідному, то проходячи його, електрони віддали йому свою енергію, зменшивши радіус руху і наводячи в ньому коливання сигнальної частоти. Таким чином, вийшла б пасивна лінія передачі з послідовним перетворенням енергії сигналу на кінетичну енергію потоку і назад.

Описаний процес є процесом посилення коливань сигналу. Енергія циклотронної хвилі дорівнює витраченій її освіту енергії сигналу з урахуванням енергії втрат у вхідному пристрої.

Для посилення циклотронної хвилі необхідно збільшити радіус обертання електронів. Тоді енергія хвилі зросте пропорційно квадрату радіусу. Збільшення радіусу руху електронів можна отримати, збільшуючи швидкість їх руху по колу. Тоді через постійність кутової швидкості радіус руху зростатиме. З цією метою використовується поперечне змінне електричне поле накачування, що прискорює електрони і обертається з тією ж швидкістю, що електрони.

Для забезпечення лінійного посилення необхідно, щоб амплітуда напруженості поля, що посилюється, зростала лінійно в міру віддалення від осі електронної спіралі, тобто пропорційно радіусу. Таке поле можна створити за допомогою чотириполюсного (кадрупольного) конденсатора, пластини якого мають поперечний переріз у вигляді гіперболи. Протилежні пластини конденсатора з'єднані між собою і до них прикладена напруга накачування (рис. 2.14).

Частота напруги накачування вибирається рівною подвоєною циклотронною частотою.

Амплітуда напруженості поля накачування в будь-якій точці між пластинами дорівнює:

де-амплітуда напругинакачування на пластинах; - Відстань від осі конденсатора до пластин; - Радіус руху електрона.

Розглянемо рух електрона, що увійшов у область між пластинами і має початкову траєкторію як спіралі, вісь якої збігається з віссю квадрупольного конденсатора, а початковий радіус дорівнює r0. Припустимо, що електрон увійде у простір між пластинами у точціАу момент, коли поле цього електрона буде прискорюючим. У цьому випадку він продовжуватиме рух по спіралі зі збільшеною швидкістю. За постійної кутової швидкості це призведе до збільшення радіусу руху електрона. Через чверть періоду циклотронної частоти електрон переміститься на чверть обороту і виявиться в точціВ.Але оскільки частота накачування вдвічі вище циклотронної частоти, то електрон знову опиниться в полі, що прискорює.

Таким чином, електрон весь час залишається в прискорюючому електричному полі накачування, збільшуючи свій радіус обертання.

Якщо електрон увійде в область квадрупольного конденсатора в точці С (рис. 2.14), то він опиниться в електричному полі, що гальмує. Радіус обертання такого електрона зменшуватиметься і з області квадрупольного конденсатора він увійде, рухаючись по спіралі з меншим радіусом

Оскільки ймовірність входу електрона в область квадрупольного конденсатора з прискорюючим полем і полем, що гальмує, однакова, то половина електронів буде збільшувати свій радіус обертання, а половина зменшувати. Отже, остаточний ефект збільшення кінетичної енергії електронів визначається середнім радіусом

Середній радіус обертання завжди буде більшим за початковий r.

Процес збільшення радіусуЦиклотронного руху електронів є параметричним. Електронний потік, що обертається з циклотронною частотою, можна розглядати як коливальний контур, налаштований на частоту сигналу. Енергоємним параметром такої коливальної системи є її радіус обертання, що збільшується при взаємодії електронів у промені з неоднорідним поперечним обертовимсгой же часто тим полем накачування квадрупольного конденсатора.

Процес збільшення радіуса циклотронного руху електронів може бути досягнутий у разі подачі на квадрупольний конденсатор постійної напруги. Однак при цьому необхідно пластини конденсатора розрізати перпендикулярно до осі і повернути окремі частини з кроком, рівним періоду циклотронної частоти. В цьому випадку в міру просування електрона через область квадрупольного конденсатора він постійно перебуватиме в прискорюючому полі.

Такий механізм посилення реалізується електростатичному параметричному підсилювачі (ЕСУ). Перевагою ЕСУ є відсутність генератора накачування. Технічні параметри обох типів підсилювачів однакові.

Відведення посиленого сигналу здійснюється за допомогою вихідного пристрою. Електрони, що рухаються між пластинами конденсатора вихідного контуру, наводять на пластинах ЕРС. В результаті в контурі виникає змінний струм з частотою сигналу, і між пластинами виникає електричне поле, яке є гальмуючим для електронів, що рухаються в ньому. Електрони віддають енергію електричному полю та зменшують радіус свого руху. Для відведення електронів, що вийшли з вихідного контуру, ставиться колектор.

Основні параметри ЕГ1У. Діапазон робочих частот - 0,6. 6 ГГц. Коефіцієнт посилення потужності визначається електронним коефіцієнтом посилення потужності(Кре),коефіцієнтами корисної дії вхідного пристрою µвх) та вихідного пристрою (µвих):

МайжеКРстановить величину 20. 26 дБ. Смуга пропускання ЕПУ переважно визначається властивостями вхідного пристрою

де-оптимальна навантажена добротність вхідного резонатора, що дорівнює його довжині в електронних хвилях.

У сучасних ЕПУ смуга пропускання становить (1. 10)% від робочої частоти. Коефіцієнт шуму - 1,2. 2.

Мінімальний коефіцієнт шуму ЕПУ досягається тим, що на рівень його власних шумів майже не впливає дробовий ефект. Це тим, що посилення не пов'язані з щільністю електронного променя, а визначається лише наявністю поперечної складової швидкості електронів.

АлтДТУ 419
АлтДУ 113
АмПГУ 296
АГТУ 266
БІТТУ 794
БДТУ «Воєнмех» 1191
БДМУ 172
БДТУ 602
БДУ 153
БДУІР 391
БелДУТ 4908
БДЕУ 962
БНТУ 1070
БТЕУ ПК 689
БрДУ 179
ВНТУ 119
ВГУЕС 426
ВлДУ 645
ВМедА 611
ВолгДТУ 235
ВНУ ім. Даля 166
ВЗФЕД 245
ВятГСХА 101
ВятДГУ 139
ВятДУ 559
ГГДСК 171
ГомГМК 501
ДДМУ 1967
ДДТУ ім. Сухого 4467
ДМУ ім. Скорини 1590
ДМА ім. Макарова 300
ДДПУ 159
ДальГАУ 279
ДВДГУ 134
ДВДМУ 409
ДВГТУ 936
ДВГУПС 305
ДВФУ 949
ДонДТУ 497
ДІТМ МНТУ 109
ІвДМА 488
ІДХТУ 130
ІжДТУ 143
КемГППК 171
КемДУ 507
КДМТУ 269
КіровАТ 147
КДКСЕП 407
КДТА ім. Дегтярьова 174
КНАГТУ 2909
КрасГАУ 370
КрасДМУ 630
КДПУ ім. Астаф'єва 133
КДТУ(СФУ) 567
КДТЕІ (СФУ) 112
КПК №2 177
КубДТУ 139
КубДУ 107
КузДПА 182
КузДТУ 789
МДТУ ім. Носова 367
МДЕУ ім. Сахарова 232
МГЕК 249
МДПУ 165
МАІ 144
МАДІ 151
МДІУ 1179
МГОУ 121
МДСУ 330
МДУ 273
МГУКІ 101
МГУПД 225
МГУПС (МІІТ) 636
МГУТУ 122
МТУСІ 179
ХАІ 656
ТПУ 454
НДУ МЕІ 641
НМСУ «Гірський» 1701
ХПІ 1534
НТУУ «КПІ» 212
НУК ім. Макарова 542
НВ 777
НДАВТ 362
НДАУ 411
НДАСУ 817
НДМУ 665
НДПУ 214
НДТУ 4610
НГУ 1992
НГУЕУ 499
НДІ 201
ОмДТУ 301
ОмГУПС 230
СПбПК №4 115
ПГУПС 2489
ПДПУ ім. Короленка 296
ПНТУ ім. Кондратюка 119
РАНХіГС 186
РОАТ МІІТ 608
РТА 243
РДДМУ 118
РДПУ ім. Герцена 124
РДППУ 142
РДСУ 162
«МАТІ» — РДТУ 121
РГУНіГ 260
РЕУ ім. Плеханова 122
РДАТУ ім. Соловйова 219
РязГМУ 125
РДРТУ 666
СамДТУ 130
СПбДАСУ 318
Інжекон 328
СПбГІПСР 136
СПбГЛТУ ім. Кірова 227
СПбДМТУ 143
СПбГПМУ 147
СПбДПУ 1598
СПбГТІ (ТУ) 292
СПбДТУРП 235
СПбДУ 582
ГУАП 524
СПбГУНіПТ 291
СПбГУПТД 438
СПбГУСЕ 226
СПбГУТ 193
СПГУТД 151
СПбГУЕФ 145
СПбГЕТУ «ЛЕТИ» 380
ПІМаш 247
НДУ ІТМО 531
СДТУ ім. Гагаріна 114
СахДУ 278
СЗТУ 484
СибАГС 249
СибДАУ 462
СибДІУ 1655
СибДТУ 946
СГУПС 1513
СібГУТІ 2083
СибУПК 377
СФУ 2423
СНАУ 567
СумДУ 768
ТРТУ 149
ТОГУ 551
ТДЕУ 325
ТДУ (Томськ) 276
ТДПУ 181
ТулДУ 553
УкрДАЖТ 234
УлДТУ 536
УІПКПРО 123
УрДПУ 195
УГТУ-УПІ 758
УГНТУ 570
УДТУ 134
ХДАЕП 138
ХДАФК 110
ХНАГГ 407
ХНУВС 512
ХНУ ім. Каразіна 305
ХНУРЕ 324
ХНЕУ 495
ЦПУ 157
ЧитДУ 220
ЮУрДУ 306

Повний список ВНЗ

Щоб надрукувати файл, скачайте його (у форматі Word).