Описание лабораторной установки

Лабораторная установка для исследования характеристик отражательного клистрона изображена на рисунке 4. В состав лабораторной установки входят:

- блок питания (БП на рисунке 4) с плавной регулировкой напряжений, подаваемых на отражатель и резонатор (U_ОТР и U_О соответственно);

- клистрон;

- волновод (на рисунке 4 изображен сплошной линией соединяющей все элементы схемы справа от клистрона);

- направленный ответвитель (НО на рисунке 4) ослабляет сигнал, поступающий на детектор, с постоянным коэффициентом ослабления α_НО, чтобы понизить мощность, подводимую к измерительной части схемы (лишняя энергия «гаситься» в СН – согласованной нагрузке);

- аттенюатор Ат с регулируемым затуханием α_АТ – для расширения диапазона измеряемых мощностей.

- ваттметр Р_ДЕТ., измеряющий мощность, выделяющуюся на детекторе Д (в качестве индикатора в лабораторной установке используется миллиамперметр проградуированный в ваттах);

- резонансный частотомер f. (Для измерения f необходимо настроить частотомер в резонанс, добившись минимального показаниям ваттметра Р_дет. При настройке частотомера в резонанс на детектор поступает минимум СВЧ энергии.)

Рисунок 4. Лабораторная установка, (где - фланцевое соединение волноводов)

Порядок проведения работы

1. Снять зависимость P_K=f(U₀) для постоянного значения напряжения на отражателе U_ОТР. В каждой зоне генерации необходимо произвести 6-10 измерений. По полученным экспериментальным данным построить зависимость P_K=f(U₀) (см. Приложение рисунок П.1.).

Выбор значения U_ОТР.

Пробуется несколько вариантов значений напряжения U_ОТРи проверяется по ваттметру, возможно ли получить характеристику с явно выраженными зонами генерации (см. Приложение рисунок П.1.).

Перед снятиемхарактеристики для установленного U_ОТР произвести установку затухания аттенюатора α_АТтакой величины, чтобы на всем диапазоне изменения U₀, стрелка амперметра не заходила за пределы измерения.

Измеренная мощность на детекторе пропорциональна мощности генерируемой клистроном

Таблица 1. Зависимость P_K=f(U₀) (U_ОТР=60B, α_НО=10 дБ )

,В	, мкВт	, дБ	, дБ	, мкВт

2. Снять зависимость мощности и частоты генерируемых колебаний от напряжения на отражателе P_K=f(U_0ТР), f=φ(U_ОТР) для одной из наиболее мощных зон генерации (выбрать по результатам предыдущего пункта), с постоянным значением укоряющего напряжения U₀ (соответствующему максимуму мощности в п. 1).

Таблица 2. Зависимости P_K=f(U_0ТР), f=φ(U_ОТР) (U₀=200 B, α_НО=10 дБ )

, В	,мкВт	,дБ	, дБ	, мкВт	f, ГГц

3. По данным таблицы 2 построить зоны генерации клистрона P_K=f(U_0ТР) и зависимости Δ f=φ(U_ОТР), где Δf=f –f₀ , a f₀ – средняячастота диапазона, равная 0.5(f_макс + f_мин ) в данной зоне генерации.

Для каждой зоны генерации определить крутизну электронной настройки S_эл=Δf/ΔU_отр., МГц/В и диапазон электронной настройки 2Δf_эл- изменение частоты колебания при изменении напряжения на отражателе клистрона.