Проектирование многорезонаторного клистрона
Краткое сожержание материала:
Размещено на
Министерство образования РФ
Саратовский государственный технический университет
Кафедра ЭПУ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
"Проектирование многорезонаторного клистрона"
Выполнила: студент гр. ЭПУ-41
Александрин Евгений
Проверил: профессор
Царев В. А.
Саратов 2005
Реферат
Курсовая работа выполнена не тему "Расчёт и проектирование много- резонаторного клистрона". Для расчётов и оптимизации параметров использовались компьютерные программы: KPD4-TAB.bas;REZ-1.bas,
DYSKLY2(дисковая модель клистрона).
Ключевые слова:
Клистрон;
Пучок;
Резонатор;
Взаимодействие;
Зазор;
Пояснительная записка по данной курсовой работе составляет 8 листов, 4 таблицы, 1 рисунок и сборочный чертёж однозазорного многорезонаторного клистрона выполненный на формате А1.
Введение
Клистроны являются весьма распространенным видом приборов СВЧ, получившим широкое применение в различной радиотехнической и электронной аппаратуре. Рассматриваемый нами вид - пролетные клистроны. У пролетных клистронов электроны перемещаются в одном направлении, пронизывая зазоры (сетки) одного или нескольких резонаторов.
Пролетные клистроны в отличие от приборов магнетронного типа устроены так, что их основные узлы для создания и формирования электронного потока, обеспечения его взаимодействия с высокочастотным полем, группирования электронов и для отбора отработавших электронов разделены и конструктивно не зависят друг от друга.
Это позволяет оптимизировать конструкцию каждого узла клистрона и обеспечить более высокую долговечность и надежность его работы. Усилительные клистроны по сравнению с магнетронными усилителями и ЛБВ М-типа имеют очень большой коэффициент усиления и могут работать при использовании маломощного высокостабильного возбудителя, что обеспечивает более стабильную работу передающего устройства.
Основными недостатками пролетных клистронов являются их большие размеры и масса, высокие рабочие напряжения, сложность механической перестройки, узкополостность.
Выходные характеристики, а также массогабаритные параметры СВЧ приборов клистронного типа (многорезонаторных клистронов, клистронов с распределенным взаимодействием и клистродов) в значительной мере определяются свойствами резонаторов, составляющих основу конструкции этих приборов. Для того, чтобы осуществить более эффективный, чем в обычных однозазорных резонаторах, обмен энергией между электромагнитным полем резонатора и электронами можно на их пути расположить несколько зазоров, включив последние в общую высокочастотную резонансную систему. Такие резонаторы получили название многозазорных.
Широкое распространение в приборах получили двухзазорные резонаторы.
Целью настоящего курсового проекта является расчет и проектирование телевизионного клистрона с двухзазорными резонаторами с противофазным возбуждением. Их применение позволяет при заданном К.П.Д. и полосе пропускания реализовать максимальное усиление на единицу длины при меньших габаритах прибора.
Исходные данные для расчета
Рабочая частота F, МГц1300
Полоса пропускания выходного
резонатора df, МГц8
Электронный КПД клистрона, %49,3
Выходная мощность Pвых, кВт50
Кол-во зазоров резонатораоднозазорный
1. Расчет и проектирование клистрона
1.1 Выбор основных параметров прибора
Предварительно рассчитаем некоторые параметры резонатора:
,- нагруженная добротность резонатора, =162,5;
, электронное КПД прибора, =0,493:
ускоряющее напряжение, U0=19.14 кВ;
-радиус пролётного канала, a=0,7 см, где гa=0,7.
1.2 Расчет электрических и геометрических параметров клистрона
Результаты расчёта программы KPD4-TAB.bas.
Данные полученные в ходе расчета сведем в таблицы:
клистрон резонатор противофазный телевизионный
Таблица 1 Электрические параметры
Ток пучка, А |
4.4684 |
|
Ускоряющее напряжение, кВ |
22.700 |
|
Первеанс |
1.3067 |
|
Плотность тока в пучке, А/см2 |
5,2199 |
|
Диаметр пролетного канала, мм |
17.4 |
|
Индукция магнитного поля в области пушки, Тл |
0.0319 |
|
Индукция магнитного поля в области коллектора, Тл |
0.0531 |
|
Отношение скорости электронов к скорости света |
0.2885 |
Таблица 2 Выходные параметры
Технический КПД, % |
43,96 |
|
Эл. КПД клистрона, % |
49,3 |
|
Контурный КПД, % |
89,17 |
|
Выходная мощность, кВт |
50 |
|
Относ.амплит.ВЧ напряж. на выходном резонаторе |
1,31 |
|
Отн.активное сопротивл. Резонатора Rэн'=Rэн/Ro |
1,75 |
|
Полоса пропускания dF, МГц |
8 |
|
Отн.конвекц.ток |
1,16 |
Таблица 3 Параметры взаимодействия
Длина волны , см |
23,079 |
|
Постоянная распростр., см-1 |
0,9437 |
|
Угол пролета по радиусу пролетного канала gama, рад |
0,8210 |
|
Угол пролета по радиусу пучка gamb, рад |
0,4926 |
|
Отн. длина одного зазора |
1,3 |
|
Отн. высота резонатора |
0,2706 |
|
Высота резонатора H, мм |
62 |
Таблица 4 Электронные параметры
Нелин.коэф. эффективн. Взаимодействия |
0,7659 |
|
Нелин.отн.активная электронная проводимость |
0,1593 |
|
Характеристическое сопротивление резонатора, Ом |
147 |
|
Эффективн.характеристич. сопротивление, Ом |
58,6589 |
<...
Другие файлы:
КЛИСТРОН Проектирование генераторного многолучевого клистрона на двухзазорном резонаторе Реверсная магнитная фокусирующая система мощного многолучевого клистрона Проектирование авиационных газотурбинных двигателей Одноэтажное промышленное здание |