менно с увеличением анодного тока произойдет увеличение полезной мощности от 200 до 560 кет. Коэффициент полезного действия в данном примере изменится незначительно (от 42 до 40%).

Нз рис. 1.93 видно, что линии постоянной индукции близки к прямым. Следовательно, при изменении t/a происходит почти линейное изменение При этом сравнительно небольшому изменению анодного напряжения соответствует значительное изменение анодного тока. Ввиду этого режим магнетрона обычно контролируют по величине анодного тока.

Вторая причина такого контроля режима магнетрона заклю чается в следующем. Амперметр представляет собой очень простой прибор. Импульсный вольтметр на десятки киловольт является сложным и дорогим прибором.

Заметим, что линии постоянных мощностей подобны гиперболам. Причина этого видна из уравнения для колебательной мощности

Если бы КПД магнетрона rj был неизменным в рабочей области, то линии постоянных мощностей были бы идеальными гиперболами.

Линии постоянного КПД (показаны пунктиром) напоминают параболы. Однако эта аналогия только приблизительная.

В заключение отметим, что рабочие характеристики магнетрона снимают при согласованной нагрузке.

8. Стабилизация частоты

Стабильность частоты магнетронного генератора в значительной мере влияет на дальность действия радиолокационной станции и надежность работы линии связи. Поэтому требуется принимать меры стабилизации частоты. Существуют медленные и быстрые изменения частоты. Медленные изменения обусловлены изменениями температуры, вращением антенны и медленным изменением питающих напряжений. Во всех этих случаях частота колебаний в импульсе остается неизменной, а от импульса к импульсу изменяется. Быстрые изменения частоты обусловлены изменениями напряжения в течение импульса и влиянием несогласованной нагрузки. При этом частота колебаний изменяется в течение длительности импульса.

При изменении температуры анодного блока на 1°С частота колебаний 10 см магнетрона изменяется примерно на 0,05 Мгц, а 3 см - на 0,15 Мгц. С повышением температуры частота уменьшается за счет увеличения объема резонаторов. Для поддержания постоянства частоты магнетрона температуру анодного блока нужно сохранять постоянной. Практически это очень трудно выполнить, так как магнетрон обдувается воздухом и, следовательно, его температура зависит от температуры охлаждающего воздуха.

Для устранения нестабильности, вызванной изменением f/a, применяют стабильный источник f/a и выбирают такой режим работы магнетрона, при котором изменения Ua мало влияют на частоту. При импульсной модуляции предъявляются жесткие требования к форме модулирующего импульса, его вершина должна быть плоской, т. е. напряжение в течение импульса должно быть постоянным.

Несогласованная нагрузка вносит в магнетрон реактивное сопротивление и тем влияет на частоту колебаний. Так как вносимое сопротивление непостоянно и в сильной степени зависит от длины

к иа8р\/зкв

Поршень- для настройка

Ставипизирующий резонатор

Рис. 1.94. Схема подключения стабилизирующего резонатора

передающей линии и частоты, то это приводит к уходу частоты на десятки мегагерц. Поэтому нагрузка (линия передачи) должна быть тщательно согласована.

Наиболее эффективный способ стабилизации частоты магнетрона заключается в применении высокоэталонного внешнего резонатора. Он подключается к выходкой линии (или волноводу) недалеко от магнетрона, как показано на рис. 1.94. Резонатор стабилизирует параметры колебательной системы магнетронного генератора, и тем самым значительно повышает стабильность частоты передатчика РЛС.

§ 9. УСИЛИТЕЛИ И ГЕНЕРАТОРЫ НА ЛБВ 1. Общие сведения о лампах бегущей волны

Лампы бегущей волны (ЛБВ) применяются для усиления н генерации электрических колебаний в диапазоне дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн. Принцип действия усилителей и генераторов с такими лампами основан на длительном взаимодействии замедленной бегущей волны электромагнитного поля с электронным потоком неодинаковой плотности. Время взаимодействия поля и электронного потока (луча) обычно измеряется десятками периодов высокочастотных колебаний.

в любой конструкции на ЛЬВ имеются следующие элементы: электронная пушка, замедляющая система, фокусирующая система, коллектор, входное и выходное устройства (если ЛБВ усилительная) и только выходное устройство (если ЛБВ генераторная) .

Особую разновидность ЛБВ составляют лампы обратной волны (ЛОВ). Их конструктивное выполнение очень разнообразно. Наиболее часто ЛОВ применяют в качестве генератора.

2. Усилители на ЛБВ

Наиболее распространенная схема усилителя на ЛБВ изображена на рис. 1.95.

Входной

вов 2

Выходной i волновое

-О- Еа

Рис. 1.95. Схема усилителя на ЛБВ

Основны.м элементом усилителя является сама лампа. Ее стеклянный баллон / выполнен в виде длинной трубки диаметром 1-2 см. Типичная длина такой ЛБВ равна 20-40 см. В центре баллона расположена проволочная спираль 2. Диаметр спирали бывает 3-5 мм. Спираль закреплена четырьмя (или тремя) тонкими стержнями 3 из кварцевого стекла или кера.мики. На одном конце лампы расположена электронная пушка, состоящая из катода 4, управляющего электрода 5 и двух цилиндрических анодов Al и Лг.

Электронная пушка служит источником свободных электронов и обеспечивает их введение в спираль. Электроны летят внутри спирали к коллектору 6.

Ла.мпа помещена в металлический цилиндр, изготовленный из диамагнитного материала (обычно латунь). Он образует наруж-