Повысить к. п. д. ЛБВО можно, применяя изохронные ЗС, у которых фазовая скорость рабочей пространственной гармоники постепенно уменьшается по длине. Для этого необходимо по определенному закону уменьшать по длине ЗС ее шаг L. Можно также использовать дополнительное ускорение электронного потока, конструктивно разбивая ЗС на несколько частей и подводя к ним напряжения, возрастаюшле от входа ЗС к ее выходу. Для повышения к. п. д. в ЛБВО также можно использовать режим рекуперации (рис. 9.17), т. е. уменьшать напряжения на коллекторе по отношению к Uq на 20-30 %. В результате к. п. д. ЛБВО удается довести до 50 %.

-t-B-

Рис. 9.17. Схемы подачи питающих напряжений на управляющий электрод /, ускоряющий анод 2 и коллектор 3 в мощных ЛБВО с рекуперацией

Ширина рабочей полосы частот ЛБВО определяется дисперсионной характеристикой ее ЗС и согласованием с входным и выходным фидерами. Дисперсионная характеристика должна иметь горизонтальный участок, ширина которого обычно превышает 30 % от средней частоты и может доходить до 100 %. Следует заметить, что чем шире полоса, тем труднее обеспечить хорошее согласование на входе и выходе прибора, а это ограничивает полосу рабочих частот ЛБВО.

2. ЛОВО. Лампы обратной волны 0-типа работают обычно в режиме самовозбуждения Их конструктивная схема отличается от схемы ЛБВО тем, что выходное устройство прибора располагается у ЭП там, где у ЛБВО расположено входное. Это отличие обусловлено тем, что групповая скорость электромагнитной волны направлена от коллектора к электронной пушке, т. е. в противоположную сторону по отношению к направлению электронного по-

тока и фазовой скорости рабочей пространственной гармоники. Устройство 7 (см. рис. 9.15) обычно отсутствует. В ЛОВО поглотитель расположен у коллектора там, где у ЛБВО находится выходное устройство. В данном случае поглотитель выполняет роль согласованной нагрузки, в которой поглощается энергия волны, отраженной от неидеально согласованного выхода или от нагрузки ЛОВО. Если такой поглотитель - нагрузка отсутствует, волна, отраженная от выхода, приходит к коллектору практически без потерь, претерпевает вторичное отражение и оказывает заметное воздействие на работу ЛОВО. Поглотитель должен также поглощать энергию положительных пространственных гармоник ЗС, взаимодействующих с электронным потоком.

ЛОВО работает на обратной пространственной гармонике, обычно первой, для которой выполняется условие синхронизма. Электронный поток, попадая в ЗС, начинает взаимодействовать с обратной пространственной гармоникой, интенсивность которой на выходе лампы максимальна. Происходит интенсивная модуляция потока по скорости, сопровождающаяся модуляцией по плотности. Отличие ЛОВО от ЛБВО заключается в наличии положительной обратной связи между электронным потоком и полем, которая имеет место по всей длине потока. В результате этого ЛОВО легко самовозбуждается. Уровень установления колебаний определяется потерями.

Самовозбуждение ЛОВО наблюдается при определенных значениях тока луча /q: при малых значениях нарушается условие баланса амплитуд и лампа не самовозбуждается. Зависимость выходной мощности ЛОВО от /о при Uo = const представлена на рис. 9.18, а. Самовозбуждение начинается при пусковом значении тока

Опуск = Л^Садуск. (9.14)

где (СЛз,)пуск - пусковое значение параметра CN.

Если пренебречь потерями в ЗС и влиянием пространственного заряда, то (СЛзт.)пуск = 0,314 и выражение (9.14) принимает вид

/опуск = 0,124(Уо/(РзсЛзс), (9.15)

что справедливо для случая линейного режима. Выражение <9.15) можно получить из (2.47), если в его правой части

вместо +1 подставить -1, так как рзс ЛОВО изменяет свой знак на обратный.

При /о > /опуск с увеличением тока луча Р^ьа монотонно возрастает. Из-за положительной обратной связи между электронным потоком и полем возможен режим усиления регенеративного вида, для чего у ЛОВО должны быть и вход и выход. Режим регенеративного усиления наблюдается прн значениях /о несколько меньших /опуск-При приближении Д к /опуск коэффициент усиления Кр резко возрастает (рис. 9.18, а).

Рис. 9.18. Зависимости Pg и /Ср ЛОВО от тока луча /д (а) и Кр от частоты / для разных значений Uo (б)

Если в режиме усиления изменять частоту, то зависимость Кр от f имеет резонансный характер (рис. 9.18, б). Ширина резонансной кривой определяется полосой частот, в которой выполняется условие синхронизма. При изменении Ug резонансная кривая смещается в ту или другую сторону по оси /. ЛОВО в режиме усиления представляет резонансный высокодобротный усилитель с электронной перестройкой по частоте в широкой полосе.

Однако наиболее часто ЛОВО используют в режиме автогенерации. Дисперсионная характеристика ЗС обычно имеет вид, представленный на рис. 9.2, б, и при изменении Uq изменяется скорость электронного потока и условие самовозбуждения выполняется уже на другой частоте, т. е. имеет место эффект электронной перестройки частоты.

Если считать, что в ЛОВО выполняется условие синхронизма, Vq ~ Уф,-1, то можно записать, что

ф,-1 = Уо=/ §Л^

2л-ф 1

где Lf. - шаг ЗС; ф. - разность фаз колебаний в соседних ячейках ЗС.