Устройства СВЧ и оптического диапазона. Контрольная работа №1. Вариант №4

Задача No 1
В двухрезонаторном клистроном усилителе, работавшем в оптимальном режиме, изменили один из параметров. Требуется определить, как надо изменить другой параметр, чтобы получить ту же выходную мощность или как при этом изменится режим усилителя.
Ниже приводится десять вариантов задания, один из которых выбирается студентом в соответствии с последней цифрой номера вашего пароля n. Буква m в заданиях соответствует предпоследней цифре номера пароля. (Если m=0, то положите ее равной 2)
m = 0 (2);
n = 4.
n=4. Изменили ускоряющее напряжение от U0 до U0(1+0,1•2). Во сколько раз надо изменить РВХ, чтобы получить ту же мощность на выходе, если первоначально Q1=Q2=3/2π, ξ =0,01, Qдр=200 рад?
Задача No2
Электроны, влетающие в замедляющую систему ЛБВ, имеют скорость Vф(1+0,03m), где Vф – фазовая скорость электромагнитной волны; m - предпоследняя цифра номера вашего пароля (если m=0, то положите его равным 2). Определите, на какую часть обгонит ее сгусток, пройдя замедляющую систему с длиною l, если принять, что он движется равнозамедленно, при заданном КПД. Какую длину нужно выбрать, чтобы получить максимальную мощность на выходе?
Числовые данные для различных вариантов приведены в табл. 1.
Зависимость фазовой скорости от частоты Vф/С на рис. 2.1.
Таблица 1. Числовые данные для варианта 04
n 4
f, ГГц 10
m 0
l, см 10
η 0,05
Задача 3
По известным данным неоднородной замедляющей системы, изображенной на рис. 3.1, определить другие параметры по вариантам заданий, соответствующих последним цифрам номера вашего пароля. Считайте в первом приближении, что условия синхронизма выполнены точно.

Рис. 3.1
Дайте ответы на два вопроса под номером предпоследней цифры студенческого билета из перечня, приведенного после списка вариантов задач.
n=4. Постоянная распространения нулевой пространственной гармоники b0=0,5×103 рад/м. Отношение ускоряющих напряжений при работе на 5 и 7 пространственных гармониках U05/U07=1,4. Определите пространственный период замедляющей системы.
Теоретические вопросы
m=0.
А. В какую сторону выгодно изменять ускоряющее напряжение в ЛБВ с ростом частоты при нормальной дисперсии рабочей гармоники?
Б. Во сколько раз изменится мощность, рассеиваемая на коллекторе, при изменении КПД от 10 до 20%?
Задача No 4
На рис. 4.1 приведены зависимости энергий уровней расщепленных внешним магнитным полем (эффект Зеемана) парамагнитного кристалла, который является рабочим телом квантового парамагнитного усилителя.
Пользуясь этими графиками, по заданной частоте усиливаемого сигнала (табл. 2) выберите систему энергетических уровней и напряженность магнитного поля, определите частоту генератора накачки. Обоснуйте выбор трех или четырех рабочих уровней. Поясните ход вашего решения.
Таблица 2.
n 4
f, ГГц 7,0

2015г
Зачет