3.2. Yuqori va o‘ta yuqori chastota generatorlarning tasniflanishi
Generatorlar quyidagi ikki asosiy turlarga bo‘linadi (3.2- rasm):
1) avtogeneratorlar;
2) tashqi qo’zg‘atishli generatorlar
3.2- rasm. Generatorlarning turlari
YuCh va O‘YuCh generatorlarni quyidagi tarzda tasniflash mumkin:
- rezonans tizimlarning turi bo‘yicha;
- kechiktiruvchi tizimlarning turi bo‘yicha;
- O‘YuCh uzatkichlarida chastota va fazani stabillash bo‘yicha:
yuqori asllikli rezonatorlar yordamida chastotani stabillash;
O‘YuCh diapazonda chastota va fazani avtomatik qayta sozlash;
sinxronlashtirish yo‘li bilan chastotani stabillash;
- ishlatiladigan kuchaytirish elementining turi bo‘yicha:
triodlar va tetrodlardagi generatorlar;
klistronlardagi generatorlar;
magnetronlardagi generatorlar, ular o‘z navbatida, stabillangan
magnetronlar va chastota qayta sozlanadigan magnetronlarga bo‘linadi;
44
M-turdagi va O-turdagi yugurma to‘lqin lampalaridagi generatorlar;
yarim o‘tkazgichli asboblardagi generatorlar, O‘YuCh tranzistorli
generatorlar, Gann diodlaridagi generatorlar, ko‘chkisimon diodlardagi
generatorlar.
- quvvat bo‘yicha:
past quvvatli;
o‘rta quvvatli;
katta quvvatli.
- ekspluatatsion talablar bo‘yicha:
harorat bo‘yicha diapazonni kengaytirish
tirashga, zarbga barqarorlikni oshirish.
3.3. Yuqori va o‘ta yuqori chastota generatorlarning ishlash prinsipi
YuCh va O‘YuCh generatorlarning ishlash prinsipi dinamik boshqariladigan
elektronlar oqimlarili rezonans va sekinlashtiruvchi tizimlar elektromagnit
tebranishlarining o‘zaro ta’sirlashishiga asoslangan, bu detsimetrli, santimetrli va
millimetrli diapazonlarda yaxshi ishlaydigan magnetronli va klistronli
generatorlar, yugurma (to‘g‘ri) to‘lqin va teskari to‘lqin lampalaridagi
generatorlarni yaratilishiga olib keldi.
Qattiq jismda vujudga keladigan fizik samaralar (tunnel, Gann samarasi) va
ko‘chkili hodisalar hozirda takomillashayotgan va kelajakda istiqbolli bo‘lgan
yarim o‘tkazgichli generator diodlarning yangi turlarini yaratishga imkon berdi.
O‘YuCh diapazonda generatsiyalanadigan tebranishlar davri elektrodlararo
oraliqlarda elektronlarning uchib o‘tish vaqtiga teng bo‘lib qoladi (elektronlar
inertsion
xossalarni
namoyon
qiladi),
asbobning
o‘z sig‘imlari va
45
induktivliklarining
salbiy
ta’siri
keskin
ortadi,
uning
o‘lchamlari
generatsiyalanadigan tebranishlarning uzunligiga teng bo‘lib qoladi, bularning
barchasi ko‘p jihatdan O‘YuCh asboblarning o‘ziga xosligini aniqlaydi.
Elektrodlararo bo‘shliqda elektron harakatlanganida uning energiyasidan
hosila quyidagicha:
𝑑𝑊
𝑑𝑡
= −𝑒
𝜕𝑈
𝜕𝑡
bu yerda
W
– elektronning to‘liq energiyasi, ya’ni kinetik va potensial energiyalar
yig‘indisi;
U
– elektr maydon potensiali;
e
=1,6·10
-19
Kl – elektron zaryadi.
Past chastotalarda
𝜕𝑈/𝜕𝑡
qiymat kichik, nolga yaqin, uning to‘liq energiyasi
o‘zgarmaydi, O‘YuCh diapazonda
𝜕𝑈/𝜕𝑡
qiymat noldan sezilarli farqlanadi va
elektronning to‘liq energiyasi ham kinetik energiyaning o‘zgarishi (tezlashishi,
sekinlashish), ham potensial energiyaning o‘zgarishi hisobiga o‘zgarishi mumkin,
ya’ni elektronlar o‘z kinetik va potensial energiyasini elektromagnit maydonga
berishi mumkin.
PCh asboblarda elektron oqim yo‘lida tezkor lokal joylashgan tirqish hosil
bo‘ladi, u juda kichik energiya sarfi yo‘li bilan elektronlar oqimining zichligini
rostlaydi, bunda boshqarish davri elektronlarning uchib o‘tish vaqtidan katta
bo‘ladi, shuning uchun bunday boshqarish statik boshqarish deyiladi, chastotaning
ortishi bilan bu shart buziladi va bu yo‘lni amalga oshirib bo‘lmaydi. O‘YuCh
asboblarda dinamik boshqarish ishlatiladi. Bu jarayon ma’lum vaqtda davom etadi
va har doim ham lokal xarakterga ega bo‘lavermaydi, elektronlarning inertligidan
esa bu yerda ijobiy omil sifatida foydalaniladi. Bunda elektron oqimni asboblar
46
tebranish tizimlarining elektromagnit maydoni bilan o‘zaro ta’sirlashishi va tezlik
bo‘yicha oqimni modulyatsiyalash bo‘lib o‘tadi, bu zichlik bo‘yicha uni
modulyatsiyalashga olib keladi (3.3b- rasm).
O‘YuCh elektron asboblarda elektronlar energiyasini elektromagnit
maydonga uzatish elektronlarning harakatlanishi trayektoriyasiga urinma bo‘lgan
maydonning elektr tashkil etuvchisi bilan elektron oqimning o‘zaro ta’sirlashishi
natijasida bo‘lib o‘tadi.
Elektronlar va maydon orasida energiyani samarador almashlash uchun
o‘zaro ta’sirlashish zonasida bo‘lgan elektronlar doimo maydon orqali
sekinlashtirilishi zarur. Buning uchun, o‘z navbatida, zichlik bo‘yicha notekis
(modulyatsiyalangan) elektron oqimni hosil qilish va asbobda ham fazo bo‘yicha,
ham vaqt bo‘yicha kerakli “sekinlashtiruvchi” fazaviy nisbatlarni ta’minlash zarur.
Zichlik bo‘yicha notekis (modulyatsiyalangan) elektron oqimni hosil qilish
prinsipial shart hisoblanadi, chunki bir tekis oqimda umumiy energetik balans
(elektronlardan energiyani O‘YuCh-maydonga va aksincha uzatish) nolga teng
bo‘ladi. Zichlik bo‘yicha modulyatsiyalangan va ma’lum tuzilmaga ega bo‘lgan
elektromagnit oqimni hosil qilish oqimni guruhlashtirish yoki fazaviy fokuslash
deyiladi.
Guruhlashtirish
mexanizmi
asboblarning
ishlash
prinsipi
va
tasniflanishini aniqlaydi va ularning ishlashi asosida yotadi. Modulyatsiyalangan
oqim elektronlarning harakatlanadigan yig‘indisidan iborat bo‘ladi. Agar oqim va
O‘YuCh maydon orasida fazaviy nisbatlar elektronlar yig‘indilari o‘zining
harakatlanishida sekinlashtiruvchi maydon ta’sir qiladigan bo‘shliqning o‘sha
joylarida va o‘sha vaqtlarida bo‘lishi ta’minlansa, u holda umumiy energetik
balans musbat bo‘ladi va elektronlar energiyasi elektromagnit tebranishlar
energiyasiga o‘zgaradi (3.3-rasm).
47
3.3- rasm. Fokuslovchi magnit maydon bo‘lganida (a) va bo‘lmaganidagi (b)
elektron oqim, elektr maydon fokuslaydigan to‘liq elektron oqim (v)
Elektronlar O‘YuCh maydon bilan faqat oqimning ma’lum oraliqlarida
(klistronlardagi kabi) yoki uni uzunligining katta qismida (yugurma to‘lqin
lampalaridagi kabi) o‘zaro ta’sirlashishi mumkin. O‘YuCh tebranishlar RT
rezonans tizimlar yoki ST sekinlashtiruvchi tizimlarda hosil qilinadi. Bunda
elektron oqim RT va ST orqali elektronlarning harakatlanish trayektoriyasiga
urinma elektr maydon O‘YuCh tashkil etuvchisi maksimal qiymatga ega
bo‘ladigan joylardan o‘tadi. RT elektronlar oqimini elektromagnit maydon bilan
lokal va nisbatan qisqa vaqtli o‘zaro ta’sirlashini, ST esa taqsimlangan va uzoq
vaqtli o‘zaro ta’sirlashini ta’minlaydi va ravshanki, energiya almashinuvining
optimal sharti elektronlarning o‘rtacha harakatlanish tezligi va ishlatiladigan
to‘lqin turining fazaviy tezligini deyarli tengligi hisoblanadi. Bu shart sinxronizm
sharti deyiladi.
Dostları ilə paylaş: |