Предварительный расчет

4.  Предварительный расчет

ВАРИАНТ №18
Pвых,кВт	lср, см	Df / fср,%
20,5	11,2	1,4

a.  Определим f_ср :

 [ ГГц ].

b.  Зададим максимальный КПД :

если 5см < l_ср < 15 см, то 50% < h_max < 70%. Выберем h_max = 60%.

c.  Определим рабочий КПД :

.

d.  Определим мощность источника питания :

 [Вт].

e.  Определим значение микропервианса, обеспечивающего требуемую полосу пропускания :

 [мкА/В^3/2].

f.  Рассчитаем ускоряющее напряжение :

 [кВ].

g.  Определим ток луча :

 [А].

h.  По выбранному значению ga определим радиус пролетной трубы а, см.

Выберем ga из интервала 0,4…1,0. Меньшие значения относятся к длинноволновым клистронам, большие – к клистронам сантиметрового диапазона : ga = 0,9.

Для определения радиуса пролетной трубы, рассчитаем величину g по формуле:

.

Найдем a :

 [см].

i.  Определим радиус луча :

Для этого выберем коэффициент заполнения К_з из интервала 0,5…0,8.

К_з = 0,8.

Рассчитаем радиус луча :

 [см].

j.  Рассчитаем плотность тока луча :

 [А/см²].

k.  Выберем предварительное значение коэффициента сходимости А_к, который является тангенсом угла наклона огибающей пучка на катоде, из интервала –1,8… –2,4 :

А_к = –2.

l.  Выберем коэффициент превышения магнитного поля над брилюэновским N_бр из интервала 1,3…1,7:

N_бр = 1,5.

5.  Результаты проектирования методом синтеза

В процессе проектирования вводились исходные данные:

P_m = 1,12 [мкА/В^3/2] – микропервианс;

b = 0,32 [см] – радиус луча;

N_бр = 1,5 – коэффициент превышения магнитного поля над брилюэновским ;

K_з =0,8 – коэффициент заполнения;

A_к = -2 – коэффициент сходимости;

U₀ = 16,1 [кВ] – ускоряющее напряжение;

Программа синтеза выдала следующие результаты:

– Выходные параметры:

Pm= 1.120 Rкр(см)= 2.46 Bк(Гс)= 6.4 Nбр=1.50

Uо(В)= 16100.0 Rн(см)= 1.75 B(см)= 0.32 Aк=-2.00

Jк(А/см*см)= 0.41 Bбр(Гс)= 345.90 Кs= 29.90 Kз=0.80

– Эскиз пушки:

6.  Результаты проектирования методом анализа.

При проектирования методом анализа вводились исходные данные:

Длина пушки (cм).......……......Zu= 7.500

Напряжение (В)...............…….Uo= 16100.000

Число линий 2-го порядка.......N2= 1.000

Число линий 1-го порядка.......N1= 7.000

Шаг магнитного поля (cм).......Hм= .500

Число точек магнитного поля..Nм= 16.000

Точки магнитного поля: 6.4 7.5 8.6 12. 18. 30. 45. 60. 95. 130. 175. 225. 300. 375. 430. 480.

В результате проектирования была выбрана следующая геометрия электродов:

Линия№1 Zн,Yн,Zк,Yк,Uн,Zo,Yo,Ro: 0, 0, 0.9, 1.90, 0, 2.46,0, 2.46

Линия№2 Zн,Yн,Zк,Yк,Uн:.....……... -0.2, 1.90, 0.9, 1.90, 0

Линия№3 Zн,Yн,Zк,Yк,Uн:......…….. -0.20, 2.15, 2.00, 2.15, 0

Линия№4 Zн,Yн,Zк,Yк,Uн:....……..... 2.00, 2.15, 2.00, 6.00, 0

Линия№5 Zн,Yн,Zк,Yк,Uн:...……..... 3.10, 6.00, 3.10, 1.60, 1.00

Линия№6 Zн,Yн,Zк,Yк,Uн:.....……... 3.10, 1.60, 6.00, 0.40, 1.00

Линия№7 Zн,Yн,Zк,Yк,Uн:...……..... 6.00, 0.40, 8.00, 0.40, 1.00

Линия№8 Zн,Yн,Zк,Yк,Uн:..……...... 8.00, 0.40, 8.00, 0, 1.00,

которая изображена на рис. 6.1. и обеспечивает ток I₀=2,32 А и микропервеанс  мкА/В^3/2.

Список литературы

1.  “Математические модели и автоматизированное проектирование электронных приборов ”. Методические указания к лабораторным работам. Под редакцией В.К. Федяева. №2143. Рязань 1993. 60 с.

2.  С.И. Молоковский А.Д. Сушков. “Интенсивные электронные и ионные пучки”. М.: Энергоатомиздат, 1991. – 304 с.

3.  А.А. Жигарев Г.Г. Шамаева. “Электронно-лучевые и фотоэлектронные приборы”. М.: Высшая школа, 1982. – 463с.