|
Электронные лампы передатчиков СВЧ во многих случаях работают в импульсном режиме. Например, почти все радиолокационные
передатчики дают импульсы длительностью в единицы и десятки микросекунд, отделенные друг от друга промежутками времени гораздо
большей продолжительности (рис. 24.9). При таком режиме работы средняя мощность лампы во много раз меньше мощности импульса.
Пусть, например, длительность импульса τи = 10 мкс, его мощность Ри = 100 кВт, а частота
следования импульсов f = 200 Гц. Тогда период следования импульсов Т= 1/200 = 0,005 с = 5000 мкс, т.е. в 500
раз больше длительности импульса. Поэтому средняя мощность лампы в 500 раз меньше мощности импульса: Рср
= 0,2 кВт.
Отношение периода следования импульсов к длительности импульса называют скважностью:
Q = Т/τи. (24.9)
Следовательно,
Pср = Ри /Q = Риτи /
Т. (24.10)
Иногда применяют величину, обратную скважности и называемую коэффициентом заполнения.
Лампы для импульсной работы имеют сравнительно малые размеры анода, так как потери на его нагрев определяются средней
мощностью. Импульсы большой мощности получаются при подаче на сетку и анод весьма больших напряжений в течение короткого
времени. Анодное напряжение, например, достигает десятков киловольт. Во избежание пробоя необходимо обеспечить хорошее качество
изоляции между электродами и их выводами, а также высокий вакуум.
Катод лампы при импульсной работе должен обеспечивать очень высокую эмиссию. Для этого пригоден оксидный катод, эмиссия
которого в импульсном режиме в десятки раз сильнее, чем в режиме непрерывной работы. В импульсном режиме удельная эмиссия
оксидного катода достигает 70 А/см2 и эффективность 10000 мА/Вт, в непрерывном — 0,5 А/см2 и 100 мА/Вт
соответственно.
Высокая удельная эмиссия в импульсном режиме объясняется вырыванием большого числа электронов из оксидного слоя под влиянием
сильного внешнего электрического поля, которое проникает в этот слой, являющийся полупроводником. Такую эмиссию оксидный
катод обеспечивает только при условии, что длительность импульсов не превышает 20 мкс и между ними имеются более продолжительные
паузы. Если поддерживать высокую удельную эмиссию более длительное время, то наступает «отравление» оксидного катода, эмиссионный
ток быстро падает и восстановление удельной эмиссии возможно только после «отдыха» катода.
Помимо оксидных катодов для импульсного режима успешно применяются новые типы катодов: бариево-вольфрамовые (L-катоды),
ториево-оксидные, металлокерамические — из смеси тория и молибденового порошка и др. У некоторых
из них удельная эмиссия в импульсном режиме достигает 300 А/см2.
|
