Урок за радиопредаватели, страница 12
Ако в системата бяха останали само изходните устройства, anaлогично към входа, след което да го предадат, електроните ще му дадат своята енергия, намалявайки радиуса на движение и индуцирайки трептения в негочестота на сигнала. По този начин ще се получи пасивна предавателна линия с последователно преобразуване на енергията на сигнала в кинетична енергия на потока и обратно.
Описаният процес не е процес на усилване на трептенията на сигнала. Енергията на циклотронната вълна е равна на енергията на сигнала, изразходвана за нейното формиране, като се вземат предвид енергийните загуби във входното устройство.
За да се усили циклотронната вълна, е необходимо да се увеличи paрадиусът на въртене на електроните. Тогава енергията на вълната ще се увеличи спропорционално на квадрата на радиуса. Увеличение на радиуса на движение на електроните може да се получи чрез увеличаване на скоростта на тяхното движение в кръг. След това, поради постоянството на ъгловата скорост, радиусът на движение ще се увеличи. За целта има кръстпроменливо електрическо помпено поле, което ускорява електроните и се върти със същата скорост като електроните.
За да се осигури линейно усилване, е необходимо амплитудитетам интензитетът на усиленото поле нараства линейно с разстоянието от оста на електронната спирала, т.е. пропорционално на радиуса. Такова поле може да се създаде с помощта на четириполюсен (кадруполен) кондензатор, чиито плочи имат кръстраздел под формата на хипербола. Противоположни плочи conсензорите са свързани помежду си и към тях се подава напрежението на помпата (фиг. 2.14).
Честотата на напрежението на помпата е избрана да бъде равна на удвоената честота на циклотрон.
Амплитудата на силата на полето на помпата във всяка точка между плочите е:
където е амплитудата на напрежението на помпата върху плочите; - разстояние от оста на кондензатора до плочите; - радиус на движение на електрон.
Нека разгледаме движението на електрон, който е влязъл в областта между плочите и има начална траектория под формата на спирала, чиято ос съвпада с оста на квадруполния кондензатор, и наначалният радиус е r0. Да предположим, че електронът влиза в професионалистаскитане между плочите в дадена точка И в момента, когато полето за този електрон ще се ускорява. В този случай ще става дума запродължете спиралата с увеличена скорост. Когато отпостоянна ъглова скорост, това ще доведе до увеличаване на радиуса на движение на електрона. След една четвърт от циклотронния честотен период електронът ще се движи с четвърт оборот и ще бъде в точката IN. Но тъй като честотата на изпомпване е два пъти по-висока от циклотронната честота,вие, тогава електронът отново ще бъде в ускоряващото поле.
По този начин електронът през цялото време остава в ускоряващото се електрическо помпено поле, увеличавайки радиуса си на въртене.Електронът напуска областта на квадруполния кондензатор, движейки сеработи в спирала, но с много по-голям радиус:
Ако електронът навлезе в областта на квадруполния кондензатор в точка С (фиг. 2.14), тогава той ще бъде в забавящото електрическо поле. Радиусът на въртене на такъв електрон ще намалее и от околона квадруполния кондензатор, той ще влезе, движейки се по спирала с по-малък радиус
Тъй като вероятността електрон да влезе в квадруполния регионкондензатор с ускоряващо поле и спирачно поле от единнова, тогава половината от електроните ще увеличат радиуса си на въртене и половината ще намалят. Следователно окончателният ефект от увеличаването на кинетичната енергия на електроните определяСя среден радиус
Средният радиус на въртене винаги ще бъде по-голям от началния r.
Процесът на увеличаване на радиуса на циклотронното движение на електроnew е параметрично. Електронният поток, въртящ се с циклотронна честота, може да се разглежда като трептенеплътна верига, настроена на честотата на сигнала. Енергоемкият параметър на такава трептяща система е нейният радиус на въртене, който се увеличава с взаимодействието на електроните в лъча с нехомогенно напречно въртящо се с същата честота с едно и също помпено поле на квадруполния кондензатор.
Процесът на увеличаване на радиуса на циклотронното движение на електроново може да се постигне в случай на прилагане на постоянно напрежение към квадруполния кондензатор. Това обаче не е таканеобходимо е да изрежете кондензаторните плочи перпендикулярно на оста и да завъртите отделните части със стъпка, равна на циклотронния периодчестота на шума. В този случай, докато електронът се движи през областта на квадруполния кондензатор, той постоянно ще намираживеят в ускоряващо се поле.