Основные параметры, характеризующие работу клистрона.

Коэффицент усиления по мощности:

КПД, определяемый отношением выходной мощности к мощности электронного порока Р0 и при одинаковых потенциалах резонаторов и коллектора:

Полоса пропускания, определяемая в процентах по отношению к средней частоте сигнала . Величина находится обычно по уровню половинной мощности.

Расчет геометрии резонатора на заданной длине волны

Заданные значения:

В начале расчета необходимо задаться величинами микропервеанса, коэффициента заполнения пролетной трубы электронным потоком, коэффициентом токопрохождения и приведенного радиуса пролетных труб.

Под первеансом пучка понимается отношение

где I0 – постоянная составляющая электрического тока в клистроне;

Uo - ускоряющее напряжение.

В практике проектирования клистронов обычно пользуются понятием микропервеанса

p=106p0,  .

Его величина определяется электронной пушкой и фокусирующей системой. Увеличение микропервеанса необходимо для получения более широкой полосы пропускания в клистроне, поскольку это позволяет на резонаторах с низким сопротивлением получить достаточно высокую амплитуду переменного напряжения.

Однако достижение высоких значений микропервеанса связано с существенным усложнением оптики электронных пушек. Одновременно возрастает вероятность ограничения электронного потока с высокой плотностью полем отрицательного объемного заряда электронов самого пучка, что приведет к снижению токопрохождения. Поэтому принятые в практике конструирования однолучевых клистронов значения микропервеанса лежат в пределах (0,25 … 4) .

За счет неидеальной фокусировки пучка часть электронов оседает на пролетных трубах. Расфокусировка потока характеризуется коэффициентом токопрохождения δ.

С  ростом   амплитуды  напряжения  на  зазорах резонаторов усиливается расфокусирующее действие высокочастотного поля в бессеточных зазорах, что приводит к снижению коэффициента δ и уменьшению КПД.

Значения δ заключены в пределах (0,8.. .0,95).

Коэффициент заполнения равен отношению радиуса пучка b к радиусу пролетной трубы а и

лежит в пределах (0,5.. .0,95).

Приведенный радиус пролетной трубы , где ω - круговая частота;

υо - постоянная скорость электронов.

Приведенный    радиус    определяется    условием    равномерности скоростной модуляции электронов по сечению пучка, поэтому 0, 5≤ ζао ≤ 1.