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1
.
1.
T
RF, , ,
,
,
.
E 1
. A 100 .
A
. E,
,
,
,
. S ,
. B :
.
E ,
,
. E , (TWT)
,
. E ,
1Los trminos vlvula de vaco y tubo de vacose emplean aqu indistintamente
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2
, , ,
X.
E , ,
. P , ,
,
.
2.
F ,
,
. S, , 400 20 . L 20 (13 B) E
. S
,
, 10 H, GBW 2105. S
8 MH,
0.025 (16 B). S 1,
, 13 B
,
.
Combinador2 x 1
Combinador2 x 1
Combinador2 x 1
Divisor1 x 4
20 W
5W 100 W
200 W
400 W
5W
5W
5W
100 W
100 W
100 W
200 W
Amp.
Amp.
Amp.
Amp.
F. 1. C .
S
0.025, 0.5
1 400
.
P
400 W , 13 B 20 W. E
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3
, ,
, ,
100 W .
E
.
E ,
. E
. E ,
. A
,
, . E
2 ,
.
Seales en faseSeales con distinta fase
F. 2. E ,
2 V.
S 3, ,
10 B 7 B
, () () . L ,
, 50 .
10 dBm
7 dBm
50
W0V0
50
F. 3. C .
) S ( )
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4
1= 10 B10 = 0.01 .
1 1 0.01 50 0.707V W Z V = = =
2= 7 B 5 = 0.005 .
2 2 0.005 50 0.5V W Z V = = =
0= 1+2= 1.207
2
00 0.0291
VW w
Z= = 14.64 B
) S ( 2).
1= 10 B10 = 0.01 .
2= 7 B 5 = 0.005 .
0= 1+2= 15 11.76 B
L .
A , ?. U
,
600 608 MH 620 628 MH.
E ,
, . L
,
.
O , ,
, MF (300
3000 H), HF (3 30 MH), VHF UHF,
. E
..
. L
3. D ,
2E ,
.3U
. A , , , .
.
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5
.
L , ,
. C , ,
, . C
. L MOSFET
], ,
IOT. N
. L MOSFET
,
,
. E :
F
.
D ,
.
S , ,
.
C , .
P , :
N
.
N . L
,
.
3. .
U
. A
, , , .,
. L
,
. L ,
, . R
.
().E
1 1.61019J.
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6
. E , V,
.
.E , V,
, . C
, , ,
, , . E
. E
, . L
. C
,
, .
. E , , ,
. L
,
. E , . E
,
:
) C , .
) C ( ).
) R .
) A .
) A .
U
. P
, , . E
.
.U
. S (+ ),
,
G.
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7
E ,
.
C
.
. E , , ,
, , .
E ,
,
. S
.
C, ,
, . P
. E
. D
F4
. E I
V .
T I. F
T 4.52
P 5.0
T 4.1
M 4.3
P 4.1
B 3.7
H 3.7
Z 3.4
A 3.0
C 3.4L 2.35
T 2.4
C 4.5
C 4.0
T 3.0
M 2.7
N 2.8
S 1.82
4El nivel de Fermi es el nivel de energa al que la funcin de distribucin estadstica de Fermi-Dirac, para un conjunto de
partculas es igual a . Tambin se designa como energa de Fermi.
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8
M 4.4
C 2.5
B 2.0
T 2.63
O 0.5 1.5
.E
,
. E
. C
I, 1 4
.
.L , ,
:
) E .
) E .
) E .
) E .
) D .
.E
R 1901
, , . E
, ,
. C ,
,
. S
, . E
, ,
. A
.
S , ,
, . L
1000 K. S
, , 4,
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9
,
. E 4
.
Emisortermoinico (ctodo)
Colector(nodo)
Galvanmetro
Calefactor
Ampolla al vaco
F. 4. D
().
L
. E
, . E
E .
S
,
, ,
. T
. S ,
. E
, . L
.
S ,
, , . P ,
.
U , :
. L
, .
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10
.L R D
Tk
W
s eTAJ
= 2 (1)
: = C A/2.
= C , 2.
= T .
= C B (1.381023J/K).
= F .
1 = C
.
L
, = 2 = 1 V (1.61019J)
5.
F. 5. D
C
1000 K. S 1 V .
L RD
. S
,
. C ,
. L
,
,
, 6.
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11
Richardson-Dusham
V2> V1
Voltaje de nodo, V1
Temperatura
Corriente de nodo
F. 6. S .
S
. A
,
: . E
, ,
, .
L
. E
,
. L
. L
, 10 . A
,
. L
,
.
U ,
. P 400 700
V, 10, ,
.
E ,
. E
,
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12
, . F
.
. L
. E ,
,
,
. E ,
,
. S ,
, . E
.
S ,
. E
. E
,
. C
,
,
,
.
A ,
,
, ,
.
. L
, 5.1,
. E
. E
, , . ,
, .
L ,
. S ,
,
.
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13
S ,
, ,
. E
, 0.5 1.5 V
1000 K. E , ,
.
L 1000 K
1 V, 2500
, , 4.5 V. E 7
.
() () ()
F 7. T
E () . E
,
. L () ()
,
, . P
.
A ,
,
. L . A,
,
. E " "
, ,
, . E
,
.
E , 100 ,
()
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14
, ,
.
L 5 (), ,
. E
. E
, ,
, .
P
, 8,
,
. L ,
. L
.
F. 8. C
E
, . U 5%
,
50%,
, 3% 5%.
U
. T
,
,
,
, . E 9
5P .
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15
F. 9. E
E 10, , .
F. 10. V
4.
L
. L
(, )
:
T. E , RF
. S
/4 . E MF, HF VHF,
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16
V UHF UHF,
.
T . L
, . L
,
, ,
.
V . L
, . E
. P , 1 GH,
. P ,
,
, , .
.
C . C
, RF,
,
.
D . L
,
.
5.
L ,
,
,
. L
,
. A
,
.
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17
.
6.
L , LF (30 300
KH), MF (300 KH 3 MH) HF (3 30 MH). E
FM IOT
. S ,
,
. E
L F
E U XX.
E ,
, .E ;
. E
11.
Placa
Filamento
Ctodo
Reja de
control
F 11. T
S , . S
,
,
. S, , ,
. A, ,
. E
, C,
. E .
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18
. S , ,
, . L
, ,
. E 12
. E
, .
A
V
VG
VBB
VG
F. 12 C .
S ,
13. E
.
F. 13. C 6N1P
S ,
14.
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19
F. 14. C .
E
15 . S
, ,
. L
, C
.
F. 14. C
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20
E 16 3CX400A7, 30 500 MH
500 W. E 2
KV. 20 W,
25 (14 B).
F 16. C 3CX400A7
A ,
,
. S , ,
, , , .
p
g
v
v
=
(2)
O () (). L
, , :
p
p
p
vr
i
=
(3)
L , ,
, . S :
pm
g
igv
=
(4)
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21
D :
pm rg= (5)
. E
,
, .
E ,
,
, . E
. P ,
, ,
. A
16.
F. 16. C .
. E
, 17.
F. 17. O H C .
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22
E ,
.
U , ,
. E 18
,
.
F. 18. O
U .
E
, 100 500 H.
F. 19. C
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23
U , 19
, . E
, F ()
. L
, . C RF
20 21.
F. 20. T 3
(, )
F. 21. T 100
O
. E
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24
. E
,
, . C ,
. L
5 80 MH. A
, , ,
CO2, .
E , ,
() . E
, .
L . L
,
RF.
E
RF, ,
, 500 .
. E
,
. E 11
. E
(5401650 KH) (330 MH).
E VHF UHF .
E 22 ,
. A , AM
, , , 50 ,
AM.
F. 22. T
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25
.L RF,
B C, . E
23.
F. 23. C
L :
=
+ (6)
D .
U C . U
24.
F. 24. A C .
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26
7.
S ,
,
2 30%
60% .
F. 25. E
E 25 . L
, . L
.
E , , . L
. S
,
.
L , , ,
. T
.
E
,
, .
L 1 GH
, . E
, ,
. D , ,
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27
,
,
, ,
.
L 5 10 B
. E
. E
.
C ,
26.
F. 26. T P
E P
, J 1972. S
, 400
. L 2.7 . E P 1
30 ; 23 2003,
. S , . E
( )
, , .
8.
U , ,
,
SG ( ). L
, , . E
27.
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28
Placa
Reja pantalla
Reja de control
Filamento
Ctodo
F. 27. S
L , ,
,
. T , , M, , ,
, . P
,
, M
.
P ,
, , . L
0.25 1.0 .
. L
5.10. S
0 V, ,
. E
. E ,
,
. A 25 V
. A, ,
, . E
5.11,
, , 65 V 3 V.
T ,
,
, , 28.
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29
F. 28. C
A , ,
. S ,
, ,
,
. D 28 29
,
, .
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30
F. 29. C .
A ,
. E ,
,
6,
. L .
L 30.
F. 30. E .
L
,
. L
6A esta tercera rejilla se la designa como supresoray la vlvula con tres rejas se llama pentodo. Los pentodos no suelen
utilizarse en amplificadores de potencia de RF.
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31
. E
. L
. E
. L
. E
:
, ,
, . E
31,
, GU13. E , HF (330
MH), , 220 W 15 MH ,
UA= 2 KV, USG= 400 V, UG1= 35 V, 50 A.
F. 31. C
GU13
E ,
,
. E ,
,
,
, .
U ,
14, ,
.
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32
C
, ,
. E ,
.
D
,
,
14 ,
,
.
E 32 4X250, 350 W. E ,
RF. L
,
. L . L
,
.
F. 32. T 4CX250
D ,
20 KW UHF
15000 20000 , ,
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33
9.
E ,
UHF,
1994. S , ,
RF
. E 5.16
UHF. E 33()
33() .
() ()
F.33. D. () E . () E .
L
, , : , ,
,
. E
(/4). E , ,
. A,
RF. L
RF . E
30 KV , ,
7.
7G. Clerc, J.P. Ichac and C. Robert. A New Generation of Grided Tubes for Higher Power and Higher Frequencies. IEEE,
1998.
Fotografa cortesa de Thomson Tubes Electroniques
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34
E :
. E
:
) D TE11. S
, ,
, .
) A .
. L , ,
, 1/16
. P
, 80 MH, 234 . E , , RF ,
, .
E , ,
RF :
xRPxVxV Lsal == coscos)( max (7)
xsenZVJxI
c
= max)( (8)
D, = 2/
= D .
RL= I .
V= V = 0.
ZC= I .
J = C .
L , ,
, . D
,
RCA ,
.
E , , ,
. P ,
, . E
, , , /2
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35
, . E 34
, 35,
.
F. 5.17. E
C , ,
1/16, 1/8 ,
.
F. 35. D
P , , ,
TH563 T, 30 KW
. E TH680, , 60 KW
. E ,
, TH526
1600 KW TH628, 3000 KW, 240 600 KW
Imagen cortesa de Thomson Tubes Electroniques
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36
. L , 124 A TH526 164 A
TH628. L 14 B.
10.
L , ,
, . L
: . L
,
. E ,
. A,
,
. L , ,
. E
RF. S ,
. E 36 ,
.
F. 36. P
.
11.
L ,
500 MH,
,
. E
, ,
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37
1 GH. A ,
.
E
,
. E , (TOP
TWT). L
, . E
, 500
MH, ,
, . E 1990
. E
, 4
IOT, . E
. R .
E ,
, R. H. V 1937. E
,
,
. E ,
,
37 : , ,
8 RF, .
L ,
, RF ,
, . E
,
. L
,
,
.
8Drift
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38
Haz Electrnico Tubo de arrastre
Can electrnico
Cavidad de entrada
Cavidadintermedi
a
Cavidadde
salida
Colector
Anodo
Seal
deentrada
Sealdesalida
Imanes deconfinamiento del
hazelectrnico
+
Ctodo
F. 37. E
E ,
,
, . E , ,
, ,
, 20 30 KV.
E ,
. P
,
. E , B,
,
. L B
, ()
, ,
, ,
. C , ,
. E
1% . E , ,
, , ,
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39
, . L
. E 18 ,
.
E ,
. E ,
, ,
, . E
(>5 KW),
. E 38()
. L ,
, 38(). L
, .
() ()
F. 38. () K . L
. () K , .
S ,
. E .
( . .)
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40
C , 39
,
. E
.
F. 39. K
E ,
. E
, ,
,
. E ,
RF, ,
. P,
. E ,
5.20, . L
,
, .
U ,
,
,
. C ,
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41
9
1.84 .
L
,
,
.
. L ()
,
. A,
, ,
. M , ,
, , ,
. E ,
, ()
, . L
.
E ,
, 10 B. C
, 20 B 10. E
RF , , . E
60 B. P
, ,
. E ,
.
P , , , ,
, ,
.. E
, .
9Davis, D.C. Vacuum Tubes. Cap. 9 de Electronics Designers Handbook. Ed. L. J. Giacoletto. McGraw Hill Book Co.
197710Nelson, Richard, B. Klystrons. enElectronics Engineers Handbook. D. G. Fink y D. Christiansen, Editores. McGraw
Hill Book Co. 1982.
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12. 11
U
,
. E , ,
. C
, ,
,
, , ,
40.
F. 19. K .(F: M. S. , 2 E. MGH, 1990)
L
, ,
, , ,
. C ,
, , . S
, ,
. E
,
. L ,
. L
11El trmino en ingls es depressed collector klystron
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,
.
D IOT
, ,
20,000,
, . L
,
(
),
,
. E
.
13. 12
E
IOT ,
( ). L
RF ,
. D ,
1, ..
. S . P . P ,
.
E , IOT,
:
100%PK
AV
PFOM
P= (9)
D
. D
100%,
. P
,
.
12El trmino correcto en espaol es cifrade mrito, sin embargo, el uso comn ha hecho que se traduzca el trmino en ingls
figure, que siginifica tanto cifracomofigura, aqu hemos preferido seguir el uso comn.
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14. ()
E
. E IOT
A H13 1939 ,
. L RCA 1940
. E S G M
14 (TWT). L H
1980.
H 1960
,
10 KW. L , 20000 . L , , ,
UHF
(0.3 3 GH) SHF (3 30 GH). A ,
UHF,
, . L
, . E ,
, ,
, , .
L O M 197080 , ,
,
, ,
. L
, , 40%,
,
: ,
5.7 .
L , , ,
,
, . S
, ,
,
, . D
, , . E
,
13Haeff, A. V. "A UHF power amplifier of novel design.Electronics. p. 30-32, February 193914Pierce, J.R. and Field, L.M. Traveling-wave tubes. Proc. IRE, vol. 35, p. 108. Feb. 1947.
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,
77%15. E
,
, ,
. E
, , , ,
.
T
. S ,
30 KW
4 KW ,
16.
O ,
E , IOT ,
, IOT
. E 5.24 IOT E E V
E D, CPI I.
() IOT () K
F. 5.24. IOT K.
15Engineering Handbook. 8thEd. National Association of Broadcasters. Washington, 1992.16Bel, C. UHF TV transmission using IOT amplifiers. Broadcast Engineering, 18 January 2005.
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15. 17.
C , IOT
,
UHF. L
IOT
. E
RF
,
. E IOT . L
RF ,
, 41.
Filamento calefactor
Ctodo (-30 KV)
Reja de control (-30 KV)
Choke de RF
Entrada de RFdel excitador
Placa para ajustede sintona de lacavidad
Placa para ajustede sintona dela cavidad
Cavidad de entradaCavidad de entrada
Choke de RF Anodo(conectado a tierra)
Haz electrnicohacia el colector
F. 41. E IOT
E
, . E
RF
. E
, . E
RF ,
,
. E IOT
, .
17Heppinstall, R. and Cayworth, G. T. "The Inductive Output Tube - a Modern UHF Amplifier for Terrestrial Television
Transmitter. GEC Review. Vol. 13, N 2. pp. 76-85, 1998.
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S 80 V ,
500 A. E ,
, 30 KV,
,
,
, IOT
. F,
, ,
. L IOT 42.
Espacio al vacoen el interior delcolector
Anodo
Can electrnico
Circuito deenfriamientodel colector
Circuito deenfriamientodel cuerpodel tubo
Tubo de arrastre
Colector
F. 42. E IOT.
C .
E, IOT
, 43. E
, ,
,
.
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F. 43. E IOT.
L ,
18,19
, .L , , ,
,
. L
44.
F. 44, E IOT.
E
RF RF . E
,
. E
,
. E 45.
18http://www.advceramics.com/geac/products/pyrolytic_graphite/. (31 enero 2005).19http://www-edd.tw.1-3com.com/edd/html/news/news_pyrolytyc.htm. (31enero 2005).
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49
Trayectoria helicoidalde los electrones
La fuerza sobre loselectrones se dirigeradialmente hacia el centro
Lneas de flujo
F. 45. C .
U
. L 30 KV . E
RF
. L 46.
C IOT.
E IOT ,
, . L RF
, 41. E
, . E
,
. L IOT
,
, . L
IOT .
Electrodos de enfoque
Ctodo
Anodo
Bobina magntica
Reja
Piezas polares
Lneas del campo magntico
Haz electrnicoTubo de arrastre
F. 46. E IOT.
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50
E ,
,
. L . C
. E IOT ,
,
, ,
. P
RF ,
5.25, , ,
RF
. E
,
.
C .
A ,
1100C, IOT
, , ,
(1010) , , ,
. L ,
, .
P ,
. S ,
,
. S
, ,
. L
, ,
.
E , ,
. E ,
IOT,
,
. S , ,
, ,
. P ,
IOT . U
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IOT
.
Manivela paraajuste de sintonade la cavidadde salida
Cavidad primaria de salida
Acoplamientode banda ancha
Cavidad secundaria de salida
Stub de ajuste parala seal de entrada
Carro desoporte
Excitador deestado slido
Cavidad de entrada
Parte de la cavidadde entrada de pequeodimetro
Circuito de enfriamientopara la cavidad de saliday el can electrnico
Bobina de enfoque
Lazo de acoplamiento de salida
F. 47. M IOT
.
P .
E IOT
, . E
,
,
. E , , ,
.
L ,
,
V, 1/3
. E
, 26 B . L
,
. E ,
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, . L , 20
RF,
..
C .
L () ,
. L
. E
,
. E
, . A
, .
U
, 8 MH PAL
DVBT 6 MH NTSC DTV. E ,
48.
Respuesta individual de cada cavidad
Respuesta del conjunto de cavidades
Ancho de banda del conjunto
f1 f2 f3Frecuencia
F. 48. P
C ,
. E
, , IOT
. P
IOT . E
, , , ,
47. L
. C
RF
20Laperveanciase define como la corriente de ctodo, limitada por la carga de espacio, dividida por el voltaje del nodo
elevado a la potencia 3/2.
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53
. L
.
U ,
. L , ,
UHF. E
,
0 180 , . L
.
M
S.
L
. E
, . P
, ,
,
( ) .
E
. B, . L
. S ,
, . C . A ,
8 MH 0.5 B
0.25 B. E
, ,
,
.
16.
C IOT, ,
( 12), 49. E
IOT MSDC IOT ( ).
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Anodo
Ctodo
Electrodo de enfoque
Piezas polares
Ventanacermica
Fundas derefrigeracin
Colector 1
Colector 2
Colector 3
Tubo de salidaTubo dearrastre
F. 49. IOT
E IOT ,
30 50% . P
70% . E
, ,
, ,
.
E ,
. P , MSDC IOT IOT . A ,
IOT,
.
A , 5.8, MSDC IOT,
,
, . E
, , 5.29,
, . E
. E ,
. E
. E IOT,
,
,
. E
. E MSDC IOT
. U . C
IOT 20% IOT . U MSDC IOT
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55
CEA ( )21,
, 50.
F. 50. MSDC IOT .
U IOT
. E IOT ,
. L ,
,
, .
17.
E :
, . E
, , ,
10:1; ,
. E C 1 ,
, , ,
, .
E ,
. E
,
21http://www-edd.tw.l-3com.com/sbe.htm
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56
,
. E
55 B . N
. P ,
. E ,
IOT . E
4 B ,
, .
L IOT, ,
,
. E IOT
.
18. (22)
E , ,
. S 51
, .
L RF
. E
,
,
. E
, . L
,
. U , 4 .
L 300
MH 50 GH ,
. S 30 B 60 B.
22Traveling Wave Tube.
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F. 51. T (TWT)1. C . 2. E RF. 3. I . 4. A.
5. H. 6. S RF. 7. E . 8. C
L ,
,
52, , ,
.
F. 52. S RF
.
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EL , ,
. D
.
E ,
,
. L
53.
F. 53. E TWT.
E ,
,
54. L RF ,
, .
F. 54. C RF TWT.
Lazo de anillos
Barra de anillos
Hlice convencional
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59
P ,
,
.. ,
. C
. A ,
,
. P
55. L
.
F. 55. E TWT
E TWT , ,
, , ,
. E 54.
C
,
TWTA23. E 56
350 , TWT,
.
F. 56. TWTA 350 .
23Traveling Wave Tube Amplifier.
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60
. L TWT
,
,
,
,
, 1/10 . L
,
. E
56.
F. 56. P TWT.
A ,
, ,
.
E
,
. E ,
,
. L TWT
.
L , ,
(CW) 30 60 B
. S ,
. E 57 200 .
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F. 57. TWT 200 .
19.
L : ,
. L
RF
, . A ,
. E ,
, ,
. T TWT
2.5 .
E , ,
58.
F. 58. E .
C,
.
L ,
, . U TWT
15 . S
, TWT
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TWT .
L TWT,
, . L
,
.
. E TWT ,
,
. L 1
, . L ,
.
.
L .. RF
. D
,
. E
. E
. E
. L
24:
. E ,
25,
.
. E
.
E
.
O , :
24Whitaker, J.C. The RF Transmission Handbook. CRC Press. 2002.25La regin de interaccines aquella en que tiene lugar la interaccin de los campos elctrico y magntico sobre el haz o
corriente de electrones.
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. S, , RF,
, ,
.
. S, , RF ,
( )
( ) ,
.
S ,
CFA26,
.
20.
E . A
, , , .
B , . E
,
59.
F. 59. M
L
. L
60.
E
, .
26Crossed Field Amplifier.
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64
F. 60. A
.
L ,
. L , . E
,
, ,
, , .
E
. L
,
. L ,
, , ,
59. L
.
L ,
, , . L
: .
M . S ,
. E
. E
.
M . E ,
. U ,
, . S , . S ,
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65
,
. L
61(). A ,
,
, 61 ().
() ()
F. 61. T .
E ,
.L
. L
, ,
27:
2 245,5
=
L , , . L ,
.
L
62.
F. 62. T () C ; () R; () A.
27Ishii, T.K. Other Microwave Vacuum Devices. Seccin 6.4 en The Electronics Handbook, 2ndEd. J.C. Whitaker, Editor-in
Chief. Taylor and Francis Group, 2005.
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66
L
,
. L
.
L
, 40 M 10 GH, .. 50 V. L
.. RF 40% 70%. E
1 2.4 GH.
21.
L
.
D , . E
,
63. L
.
L
.
F. 63. M
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67
22. (28)
U
, , . E
, , ,
. S
, CFA , TWT , ,
,
.
A
, TWT . P CFA
: , .
A 1953
29: , , ,
R.
U , CFA
. L
. L
. S
,
. E
. E CFA
, ,
,
30.
E
, RF ,
. E
. E
. F,
. L CFA
. O CFA
28Crossed Field Amplifier.
29El CFA fue inventado por William C. Brown (1916-1999)30Brown, William, C. The History of the Reentrant Beam Crossed Field Amplifier with Emphasis on Noise Comparison with
the Magnetron. ...// ///9.
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68
. E
31. E , CFA
. E 65 CFA .
F. 64. CFA (A)1. C. 2. A . 3. N .
4. A .
E CFA , 5% .
C ,
,
. E 65
. L ,
6 M 70%.
F. 65. A CFA.
C , 66
A, . E CFA 25
(CW) . E
A, CFA
,
, ,
. E , ,
31En ingls, literalmente sole.
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69
CFA 32.
F. 66. CFA (A) 25
A .
U CFA
67 CERN (O E I N),
G, S. E LHC (L H C),
2007
CFA .
F. 67. LHC CERN, .
32Brown, William, C. The History of the Reentrant Beam Crossed Field Amplifier with Emphasis on Noise Comparison withthe Magnetron. ...// ///9.
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70
E LHC 14 TV (1 TV = 1012V),
1150 TV.
23.
E ,
10 ,
,
. A
,
. S , ,
, ,
, . C .E .
I ,
. E
,
. P , , , TWT,
IOT, CFA, ,
,
, . C
, ,
,
.
.
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