第2章速调管ppt

　　,利用电子渡越时间效应,以对电子注的速度调制并转为密度调制为基本原理,将电子注直流能量转换成高频能量的一种装置。它分为速调管放大器和速调管振荡器,本章叙述速调管放大器,通常称为速调管。,这类管子的输出功率之大,是现有微波管中之最。脉冲输出功率可达百余兆瓦,平均功率可达兆瓦级。整管体积也比较大,长度从十几厘米到几米。主要用来作为各种发送设备的末级功率放大用。由于它的重要作用,人们称它为整机的心脏。速调管的功率潜力,无论是脉冲功率还是平均功率,都超过了其它类型的微波管,。目前,在功率电平上,S波段速调管在窄脉冲宽度下已达到150MW的峰值功率输出。连续波管,X波段输出功率达800kW,。MW级单注速调管的频带宽度可达10%。多注速调管在十千瓦至百千瓦级输出功率电平下,频带宽度在10%以上。速调管的增益也是所有微波管中最高的,在窄带下,可达80dB的稳定增益。目前,已发展了多种类型的速调管。根据不同的使用条件及结构特点,人们常将速调管分为下列类型:(1)按管子的电子注数,分为单注速调管和多注速调管;(2)按工作方式,分为脉冲速调管和连续波速调管;(3)按聚焦方式,分为电磁聚焦、永磁聚焦、静电聚焦和空间电荷聚焦速调管;(4)就其结构特点,分为内腔、外腔速调管以及某种特殊结构的复合管(行波速调管和分布作用速调管等)。有时还以谐振腔的数目、电子注的调制方式、工作波段和某些特性冠以速调管的名称以突出它的结构或性能特点。在阐述速调管放大器工作原理时,通常采用两种理论,即空间电荷波理论和运动学理论。空间电荷波理论是将电子注视为连续的“介质”波的概念来研究,电子注受到干扰时,在电子注中激励起沿电子注传播的波,称为空间电荷波,以波的概念描述电子的运动状态。运动学理论是将电子视为荷电质点来研究,用运动学理论描述电子在磁场中的运动过程。其优点是可给出清晰的电子速度调制转变为密度调制及群聚形成的物理图像。本文采用运动学理论阐述电子的群聚过程及速调管基本工作原理。,普通三极管当工作频率提高到微波波段时,由于三极管极间电容和引线电感变得与外电路可比拟,电子的惯性变得不可忽略,也就是说电子在电极间的渡越时间达到和高频周期相比拟等原因,致使管子不能正常工作,甚至失去放大作用。采用空腔谐振器来代替普通的振荡回路,电极成为谐振腔电容部分,外部为电感部分,便构成了微波三极管,(a)示出了微波三极管示意图。