Лампа бегущей волны
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
ая непрерывная выходная мощность в рабочем диапазоне частот при Т=-30 оС … +60 оС при U = 7…9 В10…15 мВтРабочий диапазон частот8,15…12,42 ГГцПостоянный рабочий ток при U = 7…9 В190…400 мАСопротивление диода при I = мА
при Т=-+25 оС
при Т=-+70 оС
при Т=--60 оС2,5…11 Ом
,5…13 Ом
1,4…11 Ом
Таблица 2.4 - Предельный эксплуатационные данные диода АА723А
Постоянное напряжение при Т=-60 оС … +85 оС9,5 ВРассеиваемая мощность при Т=-60 оС … +85 оС6,5 ВтТемпература корпуса+85 оСТемпература окружающей среды-60 оС … +70 оС
. Корпус
Выпускает в металлокерамическом корпусе с жесткими выводами. Тип диода на групповой таре. Отрицательный вывод - со стороны крышки.
Масса диода не более 0,15 г.
Рисунок 2.3 - Корпус диода АА723А
Задача 3
Пользуясь графиками зависимости энергии уровней, расщепленных внешним постоянным магнитным полем, для заданной рабочей частоты:
а) выбрать систему рабочих энергетических уровней - трехуровневую или четырехуровневую; выбор обосновать;
б) определить напряженность магнитного поля, обеспечивающую нужную рабочую частоту;
в) указать переходы соответствующие усилительному процессу, процессу накачки и вспомогательному излучению;
г) определить частоту генератора накачки.
Исходные данные:
Частота усиливаемого сигнала - 5 ГГц.
Решение:
В системе, находящейся в нормальном состоянии, частицы распределяются по энергетическим уровням в соответствии с функцией распределения статистики Больцмана: более высокий энергетический уровень заселен меньшим числом частиц. Излучение происходит при условии, что на верхнем энергетическом уровне будет больше частиц, чем на нижнем. Состояние вещества или системы, в которой выполняется это условие, называется состояние с инверсией населенности уровней.
Частота квантового перехода:
(3.1)
Подставляя в (3.1) данную по условию частоту и постоянную Планка получаем величину энергии излучения:
Дж.
Излучение происходит при переходе электрона с более высокого уровня энергии на более низкий.
Энергетической накачкой в квантовой электронике называют процесс нарушения равновесного распределения частиц по энергетическим состояниям под воздействием внешнего электромагнитного излучения. Метод энергетической накачки применяется для систем частиц, обладающих тремя и более энергетическими уровнями. В двухуровневой системе создать инверсную населенность частиц с помощью электромагнитного поля нельзя.
В трехуровневой системе возможно получение переходов и при частоте накачки более чем в 2 раза превышающей частоты переходов и
Использование четырех энергетических уровней позволяет при определенных условиях получать большую инверсию, чем в трехуровневой системе, снижать частоту накачки до величины, превышающей частоту сигнала, а не удвоенную частоту, как это требуется в трехуровневой системе.
Используются два одинаковых рабочих перехода Сигнал накачки с частотой F14 одновременно обогащает верхний уровень Е4 рабочего перехода и обедняет нижний уровень Е1 рабочего перехода Число активных частиц при этом получается в 3 раза больше, чем в трехуровневой системе.
Дж;
Дж.
Частота накачки равна:
ГГц
Рисунок 3.1 - График зависимости энергии уровней от величины магнитного поля
Литература
лампа бегущая волна
1. Федоров Н.Д. Электронные приборы СВЧ и квантовые приборы. - М.: Атомиздат, 1979.
. Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастотные, диоды импульсные, опроэлектронные приборы: Справочник под ред. А.В. Голомедова. - М.: Радио и связь, 1988.