Более перспективным методом является осуществление ЧМ путем синхронизации этих автогенераторов внешним генератором (рис. 11.7). Для магнетронов полоса частот, в которой имеет место синхронизация 2А/с, тем больше, чем больше отношение мощности синхросигнала к мощности Р и меньше нагруженная добротность Q резонансной системы магнетрона:

2AfJ[o = {PjPyVQ .

(11.31)

Большим достоинством этого способа ЧМ является отсутствие паразитной ДМ.

Для стабилотрон ных генераторов девиация частоты ограничивается не полосой синхронизации, а полосой частот,

соответствующей допустимому iBbixad расфазированию (см. § 9.2).

6Р^ В усилителях УМ реализу-

-П ется как фазовая, т. е. частота, Р- определяемая входным сигна-

лом, не меняется.

Статической модуляционной характеристикой ФМ в пролетных клистронах является зависимость фазового сдвига между колебаниями в выходном и входном резонаторах и ускоряющим напряжением Uo. С учетом (11.9) и (11.10) получаем эту зависимость в виде ф = Ф^+ л/2, где

генератор

-u(Qt)

Рис. II.7. Функциональная схема частотной модуляции путем синхронизации магнетрона внешним ЧМ-генера-тором

9,= 10-cos/(6f/n. Крутизна этой СМХ

S = дц>JдUo = ~-sl{2Uo).

(11.32)

(11 33)

При Af/o и on связь между относительным изменением ускоряющего напряжения и соответствующим изменением фазового сдвига определяется выражением Аф/фн = = -Af/o/(2f/oH)- Как это отмечалось в § 7.2, изменение фазового сдвига Аф, выраженное в градусах на процент изменения напряжения f/o,называется фазовой чувствительностью клистрона. Типичные значения

Аф,(ЛУ /(Уо )10.

Фазовая чувствительность клистрона к изменениям остальных питающих напряжений значительно меньше. Так, по сеточному напряжению она равна примерно 1 град/%. Поэтому осуществление ФМ целесообразно изменением ускоряющего напряжения. Следует, конечно, помнить, что ФМ при этом неизбежно сопровождается паразитной амплитудной модуляцией.

В ЛБВ О-типа в режиме большого сигнала сдвиг усиливаемого колебания по фазе определяется фазовой скоростью усиливаемой волны у^.у, которая в общем случае отличается от фазовой скорости Уф собственной волны замедляющей системы в отсутствие тока луча. Связь между Уф, Уф., и Vo определяется соотношением

г'ф.у = Ц0,58-Ь-0,42)

Этой фазовой скорости соответствует фазовая постоян-

Рф. у = со/Уф. у = 0,58ш/г;о 4- 0,42ш/Уф.

Набег фазы усиливаемого колебания на длине замедляющей системы Lgc

Ф = Рф. у/зс = /зс (0,58/Уо + 0,42/Уф). (11.34)

Первое слагаемое в (П.34) представляет собой часть общего фазового сдвига ф^, меняющуюся при изменении ускоряющего напряжения U, т. е., фактически, статическую модуляционную характеристику ФМ. Выражение для Ф^ имеет ту же структуру, что и (П.32). Естественно поэтому, что крутизна СМХ для ЛОВ 0-тнпа может быть найдена по (П.33). Подставляя в него

получим

S, = -0,b8(uLJ(2UoVo). (П.35)

Приближенно можно считать, что

(nLjvo = 2nfLjvo с- 2nLJK, = 2яЛ^зе. (11 -36)

где Я,зс - длина замедленной волны; Л'зс - число длин замедленных волн, укладывающихся на длине замедляющей системы. Учитывая (П.36), получаем

S, - -0,58nA3e/f/o. (И 37)

и* 323

при небольших изменениях ускоряющего напряжения Afo < он на основании (П.37) приращение фазы

Дф ~ 5/ AUo = - 105УУзе AUolUon- (И-38)

Электрическая длина ЛБВ обычно велика (Л^зс - несколько десятков), поэтому даже при небольшом изменении ускоряющего напряжения сдвиг фазы может меняться весьма значительно.

Изменения напряжения на первом аноде ЛБВ также вызывают изменения фазового сдвига усиливаемых колебаний, однако эта зависимость значительно слабее. Следует иметь в виду тот факт, что одновременные увеличения или уменьшения ускоряющего напряжения и напряжения на первом аноде вызывают противоположные по знаку изменения фазового сдвига. Это обстоятельство можно использовать для компенсации паразитной ФМ.

В ЛБВ М-типа средняя скорость электронных сгустков связана с питающими напряжениями соотношением

р„~Рф = (£ + £к)/(5).

Время пролета сгустка вдоль замедляющей системы

ts = Ljvo=L dB/{Ea + E).

Волна, распространяясь вдоль замедляющей системы с фазовой скоростью, примерно равной Vg, приобретает фазовый сдвиг, рад,

Ф, = (о^, = со1,е^5/(£ + £,). (11.39)

Это выражение представляет собой СМХ фазовой модуляции в ЛБВ М-типа. Видно, что она имеет вид гиперболы. Крутизна характеристики

5ф = d(pJdEa - ф./(£а + Е ).

При АЕа Еау, изменение фазового сдвига примерно нропорционально АЕд, т. е.

A(ps = - 4>sAEj{Ea + E). (11.40)

Фазовая чувствительность ЛБВ М-типа значительно меньше, чем ЛБВ 0-типа и составляет обычно 3-5 град/%.

ФМ (правда, неглубокая) возможна и в амплитронных усилителях. Электрическая длина замедляющей системы этих приборов в горячем состоянии (в присутствии электронного потока) отличается от электрической длины в хо-