СМХ этих приборов по мощности и току при модуляции изменением ускоряющего напряжения имеют вид (рис. 11.1)

/3/2

(11.1)

Если катод находится в пространстве взаимодействия (как у магнетрона или амплитрона), связь между анодным

током la и анодным на-Pg I пряжением и„ описыва-

ется зависимостью

1а=р{В)и а, (11.2)

о

Рис. 11.1. Статические модуляционные характеристики амплитудной

модуляции генераторов СВЧ по ускоряющему (анодному) напряжению:

- пороговое напряжение, / - пусковой ток

ТОК луча /о и напряжение на этом электроде

/о = Pl af.

где = 54- 10; р (В) - величина, аналогичная первеансу и зависящая от значения рабочей индукции магнитного поля В.

Если электронный прибор имеет в составе электронной пушки электрод, предназначенный для управления током луча (первый анод или ускоряющий электрод), то законом степени трех вторых связаны

(11.3)

где pi - первеанс луча по напряжению Uai- В этом случае связь между током луча и ускоряющим напряжением линейная:

h = kUo,

причем k - коэффициент, который определяется свойствами прибора. В таких приборах амплитудную модуляцию можно производить изменением управляющего напряжения Uai-При этом (например, для ЛБВО) коэффициент усиления прибора меняется пропорционально ul{. Выходная мощность прибора Рвых связана линейной зависимостью с коэффициентом усиления по мощности Кр и с мощностью, по-

требляемой от источника питания,

поэтому ее зависимость от модулирующего напряжения Uai оказывается квадратичной, что соответствует линейной модуляции.

Наличие статических модуляционных характеристик по току позволяет сформулировать требования к модулирующему устройству. Так, сопротивление луча в отсутствие модуляции Rq = Uou/htt является сопротивлением нагрузки для источника постоянного смещения в цепи того электрода, который используют для модуляции. Зная Ro, можно определить мощность источника смещения

PoUiJRo.

Динамическое или дифференциальное сопротивление = du/dl при небольших амплитудах модулирующего напряжения Uр (см. рис. 11.1) можно считать сопротивлением нагрузки переменному с частотой модуляции току. Так как при выполнении (11.2)

dl = рпи'-du, то R = Ro/n.

Зная R, можно оценить требуемую мощность модулятора по переменному току

P,m = Uh/{2R,). (11.4)

При импульсной модуляции Ro - сопротивление прибора постоянному току в течение импульса; дифференциальное сопротивление R позволяет оценить влияние изменений питающего напряжения вершины импульса на работу прибора.

В случае угловой модуляции под статическими модуляционными характеристиками понимают зависимости индекса модуляции М (отклонения частоты или фазы) от значения модулирующего напряжения:

Л1 = Л1(ц). (11.5)

Наиболее важным пара.метром СМХ является ее крутизна

SdM/du. (11.6)

При фазовой модуляции крутизна, выраженная в рад/В, 5 = 5<p = d(p/du, (11.7)

а при частотной модуляции, в мГц/В,

S = Sf = df/du. (11.8)

В СВЧ-диапазоне в приборах, имеющих резонансные системы с сосредоточенными параметрами, угловую модуляцию можно осуществлять, изменяя параметры контуров (емкости Ск или индуктивности ! ) В этом случае вид модуляционной характеристики определяется конкретным способом осуществления модуляции. В электронных приборах с замедляющими системами угловую модуляцию осуществляют путем изменения ускоряющего напряжения. При этом вид СМХ определяется зависимостью между средней скоростью Vq электронных сгустков и ускоряющим напряжением. В приборах 0-типа эта зависимость (если Vq выражать в м/с) имеет вид

Uo = 6-105t/y

в приборах М-типа (2.18):

Uo = f/o/(dS).

Если S - длина пути пролета электронных сгустков

то время пролета

ts=S/Vo,

(11.9)

а колебания при распространении вдоль замедляющей системы приобретают фазовый сдвиг

(11.10)

Изменение времени пролета при изменении ускоряющего напряжения Ug в усилителях вызывает изменение

Рис. 11.2. Статические модуляционные характеристики угловой модуляции для приборов О- (а) и М- (б) типов

фазового сдвига, а в автогенераторах приводит к нарушению баланса фаз Sep = 2пп на данной частоте и к его вос-