Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen Taschenrechner

✖Der Kathodenbündelstrom bezieht sich auf den Strom, der durch den Kathodenbündelstromkreis eines Klystrons oder einer anderen Mikrowellen-Vakuumröhre fließt.ⓘ Kathodenbündelstrom [I_o]			+10% -10%
✖Winkelfrequenz eines stetig wiederkehrenden Phänomens, ausgedrückt in Radianten pro Sekunde.ⓘ Winkelfrequenz [ω_f]			+10% -10%
✖Die Kathodenbündelspannung ist die Spannung, die an die Kathode einer Klystronröhre angelegt wird, um einen gebündelten Elektronenstrahl zu erzeugen, der mit dem Resonanzhohlraum des Klystrons interagiert und Mikrowellenleistung erzeugt.ⓘ Kathodenbündelspannung [V_o]			+10% -10%
✖Reduzierte Plasmafrequenz ist definiert als die Verringerung der Plasmafrequenz auf ionischer Ebene aus mehreren Gründen.ⓘ Reduzierte Plasmafrequenz [ω_q]			+10% -10%
✖Der Strahlkopplungskoeffizient bezieht sich auf den Parameter, der den Grad der Wechselwirkung zwischen dem Elektronenstrahl und den elektromagnetischen Feldern innerhalb der Röhre quantifiziert.ⓘ Strahlkopplungskoeffizient [β_o]			+10% -10%
✖Der Gesamtshuntwiderstand des Eingangshohlraums in einer Mikrowellenröhre bezieht sich auf den kombinierten elektrischen Widerstand aller parallel an den Eingangskreis des Hohlraums angeschlossenen Komponenten.ⓘ Gesamt-Shunt-Widerstand des Eingangshohlraums [R_sh]			+10% -10%
✖Der gesamte Shunt-Widerstand des Ausgangshohlraums in einer Mikrowellenröhre stellt den kumulativen elektrischen Widerstand aller Komponenten dar, die parallel an den Ausgangskreis des Hohlraums angeschlossen sind.ⓘ Gesamt-Shunt-Widerstand der Ausgangskavität [R_shl]			+10% -10%

✖Mit der Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen ist die Erhöhung der Leistung gemeint, die der Verstärker im Vergleich zur Eingangsleistung erreicht.ⓘ Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen [P_g]

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Formel

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Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen

Formel

`"P"_{"g"} = (1/4)*((("I"_{"o"}*"ω"_{"f"})/("V"_{"o"}*"ω"_{"q"}))^2)*("β"_{"o"}^4)*"R"_{"sh"}*"R"_{"shl"}`

Beispiel

`"1.6E^-10W"=(1/4)*((("1.56A"*"10.28Hz")/("85V"*"1.2e6rad/s"))^2)*(("7.7rad/m")^4)*"3.2Ω"*"2.3Ω"`

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Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen = (1/4)*(((Kathodenbündelstrom*Winkelfrequenz)/(Kathodenbündelspannung*Reduzierte Plasmafrequenz))^2)*(Strahlkopplungskoeffizient^4)*Gesamt-Shunt-Widerstand des Eingangshohlraums*Gesamt-Shunt-Widerstand der Ausgangskavität
P_g = (1/4)*(((I_o*ω_f)/(V_o*ω_q))^2)*(β_o^4)*R_sh*R_shl
Diese formel verwendet 8 Variablen

Verwendete Variablen

Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen - (Gemessen in Watt) - Mit der Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen ist die Erhöhung der Leistung gemeint, die der Verstärker im Vergleich zur Eingangsleistung erreicht.
Kathodenbündelstrom - (Gemessen in Ampere) - Der Kathodenbündelstrom bezieht sich auf den Strom, der durch den Kathodenbündelstromkreis eines Klystrons oder einer anderen Mikrowellen-Vakuumröhre fließt.
Winkelfrequenz - (Gemessen in Hertz) - Winkelfrequenz eines stetig wiederkehrenden Phänomens, ausgedrückt in Radianten pro Sekunde.
Kathodenbündelspannung - (Gemessen in Volt) - Die Kathodenbündelspannung ist die Spannung, die an die Kathode einer Klystronröhre angelegt wird, um einen gebündelten Elektronenstrahl zu erzeugen, der mit dem Resonanzhohlraum des Klystrons interagiert und Mikrowellenleistung erzeugt.
Reduzierte Plasmafrequenz - (Gemessen in Radiant pro Sekunde) - Reduzierte Plasmafrequenz ist definiert als die Verringerung der Plasmafrequenz auf ionischer Ebene aus mehreren Gründen.
Strahlkopplungskoeffizient - (Gemessen in Bogenmaß pro Meter) - Der Strahlkopplungskoeffizient bezieht sich auf den Parameter, der den Grad der Wechselwirkung zwischen dem Elektronenstrahl und den elektromagnetischen Feldern innerhalb der Röhre quantifiziert.
Gesamt-Shunt-Widerstand des Eingangshohlraums - (Gemessen in Ohm) - Der Gesamtshuntwiderstand des Eingangshohlraums in einer Mikrowellenröhre bezieht sich auf den kombinierten elektrischen Widerstand aller parallel an den Eingangskreis des Hohlraums angeschlossenen Komponenten.
Gesamt-Shunt-Widerstand der Ausgangskavität - (Gemessen in Ohm) - Der gesamte Shunt-Widerstand des Ausgangshohlraums in einer Mikrowellenröhre stellt den kumulativen elektrischen Widerstand aller Komponenten dar, die parallel an den Ausgangskreis des Hohlraums angeschlossen sind.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Kathodenbündelstrom: 1.56 Ampere --> 1.56 Ampere Keine Konvertierung erforderlich
Winkelfrequenz: 10.28 Hertz --> 10.28 Hertz Keine Konvertierung erforderlich
Kathodenbündelspannung: 85 Volt --> 85 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Reduzierte Plasmafrequenz: 1200000 Radiant pro Sekunde --> 1200000 Radiant pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Strahlkopplungskoeffizient: 7.7 Bogenmaß pro Meter --> 7.7 Bogenmaß pro Meter Keine Konvertierung erforderlich
Gesamt-Shunt-Widerstand des Eingangshohlraums: 3.2 Ohm --> 3.2 Ohm Keine Konvertierung erforderlich
Gesamt-Shunt-Widerstand der Ausgangskavität: 2.3 Ohm --> 2.3 Ohm Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

P_g = (1/4)*(((I_o*ω_f)/(V_o*ω_q))^2)*(β_o^4)*R_sh*R_shl --> (1/4)*(((1.56*10.28)/(85*1200000))^2)*(7.7^4)*3.2*2.3

Auswerten ... ...

P_g = 1.59887976488216E-10

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

1.59887976488216E-10 Watt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

1.59887976488216E-10 ≈ 1.6E-10 Watt <-- Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen

(Berechnung in 00.015 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Zaheer Scheich

Seshadri Rao Gudlavalleru Ingenieurschule (SRGEC), Gudlavalleru

Zaheer Scheich hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Banuprakash

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bangalore

Banuprakash hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner verifiziert!

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Mikrowellenspannung im Buncher-Spalt

Gehen Mikrowellenspannung im Buncher-Lückenbereich = (Signalamplitude/(Winkelfrequenz der Mikrowellenspannung*Durchschnittliche Transitzeit))*(cos(Winkelfrequenz der Mikrowellenspannung*Zeit eingeben)-cos(Resonanz-Winkelfrequenz+(Winkelfrequenz der Mikrowellenspannung*Buncher-Lückenabstand)/Elektronengeschwindigkeit))

HF-Ausgangsleistung

Gehen HF-Ausgangsleistung = HF-Eingangsleistung*exp(-2*HF-Dämpfungskonstante*HF-Schaltungslänge)+int((Erzeugte HF-Leistung/HF-Schaltungslänge)*exp(-2*HF-Dämpfungskonstante*(HF-Schaltungslänge-x)),x,0,HF-Schaltungslänge)

Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen

Gehen Leistungsverstärkung eines Klystron-Verstärkers mit zwei Hohlräumen = (1/4)*(((Kathodenbündelstrom*Winkelfrequenz)/(Kathodenbündelspannung*Reduzierte Plasmafrequenz))^2)*(Strahlkopplungskoeffizient^4)*Gesamt-Shunt-Widerstand des Eingangshohlraums*Gesamt-Shunt-Widerstand der Ausgangskavität

Repeller-Spannung

Gehen Repellerspannung = sqrt((8*Winkelfrequenz^2*Länge des Driftraums^2*Kleine Strahlspannung)/((2*pi*Anzahl der Schwingungen)-(pi/2))^2*([Mass-e]/[Charge-e]))-Kleine Strahlspannung

Phasengeschwindigkeit in axialer Richtung

Gehen Phasengeschwindigkeit in axialer Richtung = Helix-Teilung/(sqrt(Relative Durchlässigkeit*Permittivität des Dielektrikums*((Helix-Teilung^2)+(pi*Durchmesser der Helix)^2)))

Charakteristische Impedanz der Koaxialleitung

Gehen Charakteristische Impedanz des Koaxialkabels = (1/(2*pi))*(sqrt(Relative Durchlässigkeit/Permittivität des Dielektrikums))*ln(Außenleiterradius/Innenleiterradius)

Totale Erschöpfung für WDM-System

Gehen Totale Erschöpfung für ein WDM-System = sum(x,2,Anzahl der Kanäle,Raman-Verstärkungskoeffizient*Kanalleistung*Effektive Länge/Nutzfläche)

Durchschnittlicher Leistungsverlust im Resonator

Gehen Durchschnittlicher Leistungsverlust im Resonator = (Oberflächenwiderstand des Resonators/2)*(int(((Spitzenwert der tangentialen magnetischen Intensität)^2)*x,x,0,Radius des Resonators))

Plasmafrequenz

Gehen Plasmafrequenz = sqrt(([Charge-e]*DC-Elektronenladungsdichte)/([Mass-e]*[Permitivity-vacuum]))

Gesamte im Resonator gespeicherte Energie

Gehen Gesamte im Resonator gespeicherte Energie = int((Permittivität des Mediums/2*Elektrische Feldstärke^2)*x,x,0,Resonatorvolumen)

Hauttiefe

Gehen Hauttiefe = sqrt(Widerstand/(pi*Relative Permeabilität*Frequenz))

Trägerfrequenz in der Spektrallinie

Gehen Trägerfrequenz = Spektrallinienfrequenz-Anzahl von Beispielen*Wiederholungsfrequenz

Gesamtstromdichte des Elektronenstrahls

Gehen Gesamtstromdichte des Elektronenstrahls = -Gleichstromdichte des Strahls+Momentane Störung des HF-Strahlstroms

Gesamtelektronengeschwindigkeit

Gehen Gesamtelektronengeschwindigkeit = DC-Elektronengeschwindigkeit+Momentane Störung der Elektronengeschwindigkeit

Im Anodenstromkreis erzeugter Strom

Gehen Im Anodenstromkreis erzeugter Strom = Gleichstromquelle*Elektronische Effizienz

Strom aus DC-Netzteil bezogen

Gehen Gleichstromquelle = Im Anodenstromkreis erzeugter Strom/Elektronische Effizienz

Gesamtladungsdichte

Gehen Gesamtladungsdichte = -DC-Elektronenladungsdichte+Momentane HF-Ladungsdichte

Maximale Spannungsverstärkung bei Resonanz

Gehen Maximale Spannungsverstärkung bei Resonanz = Transkonduktanz/Leitfähigkeit

Reduzierte Plasmafrequenz

Gehen Reduzierte Plasmafrequenz = Plasmafrequenz*Raumladungsreduktionsfaktor

Rechteckige Mikrowellenimpuls-Spitzenleistung

Gehen Pulsspitzenleistung = Durchschnittliche Kraft/Auslastungsgrad

Rückflussdämpfung

Gehen Rückflussdämpfung = -20*log10(Reflexionsfaktor)

Gleichstromversorgung durch Strahlspannung

Gehen Gleichstromquelle = Stromspannung*Aktuell

Wechselstromversorgung durch Strahlspannung

Gehen AC-Netzteil = (Stromspannung*Aktuell)/2

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