Файл: Брандт, А. А. Плазменные умножители частоты.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 59

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Эффективность преобразования плазменных умножителей часто­ ты оценивается обычно в относительных единицах, процентах или в де­ цибелах в соответствии с выражениями

т

=

р

 

 

 

100 V i

V =

10 lg

Pi-

IV

 

р п

где Ра— входная мощность,

Рт— мощность

т

гармоники. Ьсе

три значения эффективности преобразования связаны между собой про­

стыми соотношениями

и

приведены в таблице П.1, облегчающей пе­

ревод одних значений

в

другие. Поскольку всегда Рт < Р0, то

т|%

меньше 100%, а значения т]Дб — отрицательны.

 

 

 

Т а б л и ц а

П.1

т)

 

11 к

 

- ’V

отн

 

 

1 ,0 0 0

1 0 0 ,0

0

0 ,7 9 4

 

7 9

,4

1

0 ,6 3 0

 

6 3

,0

о

0 ,5 0 0

 

5 0

,0

3

0 ,4 0 0

'

4 0 ,0

4

0 ,3 1 6

 

3 1 ,6

5

0 ,2 5 0

 

2 5

,0

6

0 ,2 0 0

 

2 0 ,0

7

0 ,1 6 0

 

1 6 ,0

8

0 ,1 2 5

 

1 2 ,5

9

0 ,1 0 0

 

1 0 ,0

10

0 ,0 7 9

.

7 ,9

11

0 ,0 6 3

 

6 ,3

12

0 ,0 5 0

 

5 , 0

13

0 ,0 4 0

 

4 ,0

14

0 ,0 3 2

 

3 , 2

15

0 ,0 2 5

 

2 ,5

16

0 ,0 2 0

 

2 , 0

17

0 ,0 1 6

 

1

.6

18

0 ,0 1 2

 

1

,2

19

л отн

11 %

- ч дб

0,0 1 0 0

1,00

20

0 ,0 0 7 9

0 ,8 0

21

0,0 0 6 3

0 ,60

2 2

0,0 0 5 0

0 ,5 0

23

0 ,0 0 4 0

0 ,40

2 4

0 ,0 0 3 2

0,32

25

0 ,0 0 2 5

0 ,25

26

0 ,0 020

0 ,20

2 7

0,0 0 1 6

0 ,16

28

0 ,0 0 1 2

0 ,1 2

2 9

0 ,0 0 1 0

0,10

3 0

3 ,2 - 1 0 - 4

3 ,2 - 1 0 - 2

35

1 ,0 - ю - 4

1 ,0 - 1 0 - 2

4 0

3 ,2 - 10“ 5

3 ,2 - 1 0 - 3

4 5

1 ,0 - ю - 5

1,0- 1 0 - з

50

3 , 2 - 1 0 - 6

3 ,2 - Ю - 4

5 5

1 .0 -1 0 -*

1 ,0 - Ю - 4

60

3 ,2 - 1 0 - у

3 ,2 - Ю - 5

6 5

1 ,0 - 1 0 ~ 7

1 ,0 - Ю " 5

70

3 ,2 - 1 0 - 8

3 ,2 - Ю " 6

7 5


ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Плазменная электронная частота сор определяется выражением

со

е-п

V т

р =

Подставляя значенья массы т и заряда е электрона и выражая ча­

стоту fp = ( и р/2л в Ггц,

а концентрацию п в см~3, будем иметь

 

 

/ р « :9 10-

6 /

7Г .

 

 

 

 

 

 

В таблице П.2 для облегчения расчетов

приведены частоты,

длины

волн н соответствующие им значения

концентрации

электронов в

плазме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а П.2

 

X , см

 

 

- 3

 

 

X , см

 

 

 

 

- 3

f p , Г г ! {

п , см

f P ,

 

п , см

 

 

 

0,30

100

и

- 109

10,00

3,00

1,2- Ю12

0,37

80

,

-

109

15,00

2,00

2

,

7

-

1012

0,43

70

20,00

1,50

 

 

1 7

 

 

.

 

-

1012

0,50

60

2, 3- 109

30,00

1,00

4 9

 

3,0

 

109

1.1 - Ш 'з

0,60

50

4, 4- 109

33,30

0,90

1, 4- 1013

0,75

40

6,9

 

109

37,50

0,80

 

,

 

-

1013

1,00

30

 

42,80

0,70

1 7

 

1,2

 

1010

2, 3-

1013

1,50

20

2,7

 

' °

50,00

0,60

3

,

0

-

1013

2,50

12

 

10

60,00

0,50

 

 

7,6

 

1010

4, 4-

1013

3,00

10

1,1

 

»

75,00

0,40

 

,

 

-

1013

3,33

9

 

10

100,00

0,30

6 9

 

1,4

 

10й

 

,

 

-

Ю14

 

150,00

0,20

1 2

 

3,75

8

1,7

 

10й

2, 7- 1014

5,00

6

3,0

 

10»

300,00

0,10

1, 1- Ю15

6,00

5

4,4

 

10»

600,00

0,05

4, 4-

1015

7,50

4

6,9

 

10"

3000,00

0,01

1, 1-

10»


ЛИТЕРАТУРА

1.Н a n 1е у Т. Е., R u h 1i g A. J., Излучение гармоник нз ВЧ-раз- ряда, Naval Res. Lab., Washington, D. C. NRL Progress Rept., November, 1953.

2. I ' e n o h a r a

Mz., U e n o h a r a My., M и s и t a n i T., I n a d a K-.

 

Новый СВЧ-у,множитель частоты, Proc. IRE 45, № 10, 1419—1420

 

(1957).

 

 

М. Е., С в е р д л о в 10.

Л.,

Основы теории

3. Ж а б о т и п с к II и

4.

н техники умножения частоты, «Сов. радио», 1964.

 

1966.

Р и з к и п Й. X., Умножители н делители частоты, «Связь»,

5.

Б р у е в и ч

А. Н.,

Умножители частоты, «Сов. радио», 1970.

6. Wh i t m e r

R. F.,

Нелинейное взаимодействие

электромагнит­

 

ных волн с анизотропной плазмой, Сб. статей «Колебания сверх­

7.

высоких частот в плазме», ИЛ, 231—244, 1961.

 

 

 

В а и g h a in

 

К. М., R o b s o n Р. N., Генерация второй гармо­

 

ники плазмой

СВЧ-разряда при циклотронном

разонансе,

Int.

 

Journ. Electronics 21, № 3, 285—301 (1966).

 

 

 

 

8. P a g e С. H.,

Генерация гармоник при помощи идеального вы­

 

прямителя, Proc. IRE 46, № 10, 1738—1740 (1958).

 

 

9. М а г g е n a u

Н.,

Проводимость и дисперсия

ионизированных

 

газов на высоких

частотах, Phys. Rev. 69,

№ 9—10,

508—513

 

(1946).

 

Н.,

Теория высокочастотного

газового

разряда.

10. М а г g е n a u

 

I — Методы

расчета функций распределения

электронов, Plivs.

Rev. 73, № 4, 297—308 (1948).

11. М а г g е n a u Н., H a r m a n L. М., Теория высокочастотного га­ зового разряда. II — Гармонические компоненты функции рас­ пределения, Phys. Rev. 73, № 4, 309—315 (1948).

12. M u r p h v В., Генерация гармоник в СВЧ-разряде, Phys. Fluids 8, № 8, 1534—1540 (1965).

13. В a i г d J. R., С о 1е m a n Р. D., Преобразование частоты в СВЧразряде, Proc. IRE 49, № 12, 1890—1900 (1961).

14. Kr e nz J. H., Генерация гармоник в плазме вследствие зависи­ мости частоты столкновений от скорости, Phvs. Fluids 8, № 10, 1871—1875 (1965).

15. V e r d e y e n J . Т., G o l d s t e i n L., Нелинейный отклик плазмы на электромагнитное, излучение и распространение электромаг­ нитных волн в анизотропной плазме, Gaseous Electronics Labora­ tory, University of Illinois, Urbana, Sci. Rep. № 4, Contract AF 19 (604)—3481, May 1962.

16.C h i у о d а К., Теория генерирования высших гармоник в плазме микроволнового разряда во внешнем магнитном поле, Journ. Phys. Soc. Japan 22, № 3, 910—915 (1967).


ЛИТЕРАТУРА

203

17.

Kaw Р. К.,

M i t t a l R. S., Генерация второй гармоники плаз­

 

мой в случае неоднородных микроволновых полей, Journ. Appl.

18.

Phys. 39, № 4, 1975—1979 (1968).

Е р о х и н

Н. С., Мо и с е е в С. С., Генерация второй гармоники

 

и распадные процессы в неоднородной плазме, ЖТФ 40, № 6,

19.

1144—1149 (1970).

L a u k s

V.,

Генерация миллиметровых воли в плазме, Depart­

ment of Electrical Engineering, University of Toronto, Toronto, Canada. Antenna Laboratory, Research Report № 37, 1965.

20.Kr e n z J. H., Ki no G. S., Генерация высших гармоник и пара­ метрические колебания в плазме, Journ. Appl. Phys. 36, № 8,

21.

2387—2395 (1965).

 

 

S w a n

С. В., Генерация гармоник в разряде СВЧ при наличии

 

большого градиента электрического поля, Wescon Tech. Papers

22.

№ 3. 9/1, 1963.

Излучение гармоник

из СВЧ-разряда,

Wa l s h

D., M о t z H.,

 

Microwave Tubes. Proc. of

the 3-rd International

Congress on Mic­

23.

rowave Tubes. Munich. 7 — V I— 1960, New York, 1961.

В i e г г u m N. R„ W a 1s h D„ Излучение гармоник из СВЧ-раз­

24.

ряда, Journ. of Electronics & Control 8, As 2, 81—90 (1960).

M c I n t o s h

R. E.; Генерация миллиметровых волн при помощи

 

плазменных

устройств. Состояние дел, Proc. IEEE 56, №

1210—1212 (1968).

25.A s m u s s e n J. J., В е у е г J. В., Комментарии к заметке «Гене­ рация миллиметровых воли при помощи плазменных устройств. Состояние дел», Proc. IEEE 57, № 5, 836—837 (1969).

26.В i е г г u m N. R., W а 1s h D., V о k е s J. С., Когерентность и ши­

рина полосы плазменного генератора гармоник, Nature 186.

№ 4725, 626 (I960).

27.Б р а н д т А. А., Тя г у нов А. В., Трехсантнмстровый умножи­ тель частоты на газоразрядной плазме в неоднородном электри­ ческом поле, Радиотехника и электроника 11, № 1, 154—156 (1966).

28.

Бра и д т А. А., К а м и п с к и й В. И., Т я г у н о в А. В., Иссле­

 

дование плазменного умножителя частоты, Вестник Моек, vn-та,

29.

№ I, 82—84 (1965).

А., Т я г у н о в А.

В.,

А л е к с а н д р о в Б. А., Б р а и д т А.

 

Дециметровый умножитель частоты па газовом разряде в неод­

 

нородном электрическом поле, Вестник

Моек, уи-та, № 4,

91

 

(1965).

 

 

30.Е m е 1е u s К. G., Диффузия плазмы в боковой отросток раз­ рядной трубки, Internat. Journ. Electron 23, № 6, 587—590 (1967).

31.S h o c l e y W., Токи в проводниках, наведенные движущимся точечным зарядом, Journ. Appl. Phvs.. 9, № 10, 635—636 (1938).

32.

Ro mo S., Токи,

наводимые движением электронов, Proc. IRE

33.

27, № 9, 584—585

(1939).

Г е р шт е й н Г. М„ Некоторые вопросы взаимодействия заря­

 

женных частиц с электрическим полем, Изд-во Саратовск. уи-та,

34.

1960.

Т я г у н о в А. В., К теории умножителя часто­

Б р а и д т А. А.,

ты па газовом разряде в сильно неоднородном СВЧ-полс, Вест­ ник Моек, ун-та, № 4, 92—93 (1965).


204 ЛИТЕРАТУРА

35. Л о п у х и н В. М., Возбуждение электромагнитных колебаний и волн электронными потоками, Гостехиздат, 1953.

36. Бра н^д т А. А., Бо вин С. В., Т и х о м и р о в 10. В., Распреде­

 

ленный плазменный умножитель частоты, Вестник Моек

ун-та

37.

№ 4, 105—107 (1969).

 

 

 

Б р а и д т А. А., Б о в и н С. В., Т и х о м и р о в 10. В., Плазмен­

 

ный умножитель

частоты иа емкости приэлектродиого

слоя,

 

Вестник Моек, ун-та, № 4, 462—463 (1970).

 

 

38.

Б р а и д т А. А.,

Р е з и и к о в И. И., Б о в и н С. В., Т и х о м н-

 

р о в Ю. В., Плазменный умножитель СВЧ-диапазоиа с посто­

39.

ронним поджигом, Вестник Моек,

ун-та, № 2, 235—236

(1970).

Н i I b i s h R. Т.,

M o n t g o m e r y

R. М., H o l m s

R. А.,

Пре­

 

образование частоты на емкости

приэлектродиого слоя плазмы

40.

тлеющего разряда, Journ.AppI.Phys. 39, № 12, 5782—5791 (1968).

Б р а н д т

А. А., Т и х о м и р о в Ю. В., Вольтамперная характе­

 

ристика

плазменного варактора,

Вестник Моек,

уи-та,

№ 3,

 

355—356

(1971).

 

 

 

 

41.T r e i a l Н., Генерация СВЧ гармоник при модуляции электрон­ ной плотности в плазме, Dept, of Elect. Engrg., University of To­ ronto, Toronto, Canada, MASc Thesis, January 1962.

42.S t e r n R. А., Генерация гармоник и смешение частот при плаз­ менном резонансе, Phys. Rev. Letters 14, № 4, 538—540 (1965).

43.

Y е n J. L.,

M c D e r m o t t N. С., Генерация гармоник плазмен­

 

ным цилиндром вследствие нелинейных эффектов,

Appl.

Phys.

44.

Letters 7, №

10, 253—254

(1965).

А.

В.,

Нелинейные явления

Г и н з б у р г

В. Л.,

Г у р е в и ч

 

в плазме, находящейся в переменном электромагнитном

поле,

45.

УФН 70, № 2, 201—246 (1960).

гармоники электромагнитным

R o s e n

Р.,

Генерация

третьей

 

сигналом в плазме, Phys. Fluids 4, № 3, 341—345 (1961).

воли

46. Г и н з б у р г

В. Л.,

Распространение электромагнитных

47.

в плазме, «Наука», 1967.

 

 

 

 

 

 

G u р t a

G. Р., Влияние слагаемых второго порядка на генера­

 

цию второй гармоники, а также суммарных и разностных частот

 

в неоднородной плазме,

Proc. Phys.

Soc.

92, № 4,

1122—1133

48.

(1967).

M.,

Ka w P., О нелинейной генерации второй гармони­

S o d h a

 

ки, а также суммарной и разностной частот в однородной плаз­

 

ме, Journ. Phys. Soc. Japan 21, №

12, 2684—2694 (1966).

 

49.Bl u m F. А., Генерация гармоник в холодной неоднородной плазме, находящейся в магнитном поле, Phys. Fluids 14, № 1, 196—198 (1971).

50.

O g a s a w a r a М., Mori S., Генерация суммарной и разност­

 

ной частот в плазме под действием двух неоднородных электри­

 

ческих полей в присутствии магнитного поля, Journ. Phys. Soc.

51.

Japan 28, № 3. 748—758 (1970).

 

гармоник при ци­

H i l l R. M., T e t e n b a u m S. J., Генерация

 

клотронном резонансе в плазме,

Journ. Appl.

Phys. 30, № 10,

52.

1610—1611 (1959).

циклотронных гармоник в ча­

T e t e n b a u m S. J., Резонансы

 

стотном преобразовании ВЧ-колебаний в плазме, Phys. Fluids 10,

 

№ 8,1855—1857 (1967).