Guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità calcolatrice

✖La corrente di raggruppamento catodico si riferisce alla corrente che scorre attraverso il circuito di raggruppamento catodico di un klystron o di un altro tubo a vuoto a microonde.ⓘ Corrente del raccoglitore catodico [I_o]			+10% -10%
✖Frequenza angolare di un fenomeno costantemente ricorrente espressa in radianti al secondo.ⓘ Frequenza angolare [ω_f]			+10% -10%
✖La tensione Buncher catodica è la tensione applicata al catodo di un tubo klystron per produrre un fascio di elettroni raggruppato che interagisce con la cavità risonante del klystron per produrre energia a microonde.ⓘ Tensione del raccoglitore catodico [V_o]			+10% -10%
✖La frequenza plasmatica ridotta è definita come la riduzione della frequenza plasmatica a livello ionico dovuta a diversi motivi.ⓘ Frequenza del plasma ridotta [ω_q]			+10% -10%
✖Il coefficiente di accoppiamento del fascio si riferisce al parametro che quantifica il grado di interazione tra il fascio di elettroni e i campi elettromagnetici all'interno del tubo.ⓘ Coefficiente di accoppiamento della trave [β_o]			+10% -10%
✖La resistenza di shunt totale della cavità di ingresso in un tubo a microonde si riferisce alla resistenza elettrica combinata presentata da tutti i componenti collegati in parallelo al circuito di ingresso della cavità.ⓘ Resistenza shunt totale della cavità di ingresso [R_sh]			+10% -10%
✖La resistenza shunt totale della cavità di uscita in un tubo a microonde rappresenta la resistenza elettrica cumulativa su tutti i componenti collegati in parallelo al circuito di uscita della cavità.ⓘ Resistenza shunt totale della cavità di uscita [R_shl]			+10% -10%

✖Il guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità si riferisce all'aumento del livello di potenza raggiunto dall'amplificatore rispetto al livello di potenza in ingresso.ⓘ Guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità [P_g]

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Formula

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Guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità

Formula

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

Esempio

`"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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Guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità = (1/4)*(((Corrente del raccoglitore catodico*Frequenza angolare)/(Tensione del raccoglitore catodico*Frequenza del plasma ridotta))^2)*(Coefficiente di accoppiamento della trave^4)*Resistenza shunt totale della cavità di ingresso*Resistenza shunt totale della cavità di uscita
P_g = (1/4)*(((I_o*ω_f)/(V_o*ω_q))^2)*(β_o^4)*R_sh*R_shl
Questa formula utilizza 8 Variabili

Variabili utilizzate

Guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità - (Misurato in Watt) - Il guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità si riferisce all'aumento del livello di potenza raggiunto dall'amplificatore rispetto al livello di potenza in ingresso.
Corrente del raccoglitore catodico - (Misurato in Ampere) - La corrente di raggruppamento catodico si riferisce alla corrente che scorre attraverso il circuito di raggruppamento catodico di un klystron o di un altro tubo a vuoto a microonde.
Frequenza angolare - (Misurato in Hertz) - Frequenza angolare di un fenomeno costantemente ricorrente espressa in radianti al secondo.
Tensione del raccoglitore catodico - (Misurato in Volt) - La tensione Buncher catodica è la tensione applicata al catodo di un tubo klystron per produrre un fascio di elettroni raggruppato che interagisce con la cavità risonante del klystron per produrre energia a microonde.
Frequenza del plasma ridotta - (Misurato in Radiante al secondo) - La frequenza plasmatica ridotta è definita come la riduzione della frequenza plasmatica a livello ionico dovuta a diversi motivi.
Coefficiente di accoppiamento della trave - (Misurato in Radiante per metro) - Il coefficiente di accoppiamento del fascio si riferisce al parametro che quantifica il grado di interazione tra il fascio di elettroni e i campi elettromagnetici all'interno del tubo.
Resistenza shunt totale della cavità di ingresso - (Misurato in Ohm) - La resistenza di shunt totale della cavità di ingresso in un tubo a microonde si riferisce alla resistenza elettrica combinata presentata da tutti i componenti collegati in parallelo al circuito di ingresso della cavità.
Resistenza shunt totale della cavità di uscita - (Misurato in Ohm) - La resistenza shunt totale della cavità di uscita in un tubo a microonde rappresenta la resistenza elettrica cumulativa su tutti i componenti collegati in parallelo al circuito di uscita della cavità.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Corrente del raccoglitore catodico: 1.56 Ampere --> 1.56 Ampere Nessuna conversione richiesta
Frequenza angolare: 10.28 Hertz --> 10.28 Hertz Nessuna conversione richiesta
Tensione del raccoglitore catodico: 85 Volt --> 85 Volt Nessuna conversione richiesta
Frequenza del plasma ridotta: 1200000 Radiante al secondo --> 1200000 Radiante al secondo Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di accoppiamento della trave: 7.7 Radiante per metro --> 7.7 Radiante per metro Nessuna conversione richiesta
Resistenza shunt totale della cavità di ingresso: 3.2 Ohm --> 3.2 Ohm Nessuna conversione richiesta
Resistenza shunt totale della cavità di uscita: 2.3 Ohm --> 2.3 Ohm Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

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

Valutare ... ...

P_g = 1.59887976488216E-10

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

1.59887976488216E-10 Watt --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

1.59887976488216E-10 ≈ 1.6E-10 Watt <-- Guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Zaheer Sheik

Facoltà di Ingegneria Seshadri Rao Gudlavalleru (SRGEC), Gudlavalleru

Zaheer Sheik ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da banuprakash

Dayananda Sagar College di Ingegneria (DSCE), Bangalore

banuprakash ha verificato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

< 23 Tubo del raggio Calcolatrici

Tensione delle microonde nel gap di buncher

Partire Tensione delle microonde nel Buncher Gap = (Ampiezza del segnale/(Frequenza angolare della tensione a microonde*Tempo di transito medio))*(cos(Frequenza angolare della tensione a microonde*Entrando nel tempo)-cos(Frequenza angolare di risonanza+(Frequenza angolare della tensione a microonde*Distanza del gap del bunker)/Velocità dell'elettrone))

Potenza di uscita RF

Partire Potenza di uscita RF = Potenza in ingresso RF*exp(-2*Costante di attenuazione RF*Lunghezza del circuito RF)+int((Potenza RF generata/Lunghezza del circuito RF)*exp(-2*Costante di attenuazione RF*(Lunghezza del circuito RF-x)),x,0,Lunghezza del circuito RF)

Guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità

Partire Guadagno di potenza dell'amplificatore Klystron a due cavità = (1/4)*(((Corrente del raccoglitore catodico*Frequenza angolare)/(Tensione del raccoglitore catodico*Frequenza del plasma ridotta))^2)*(Coefficiente di accoppiamento della trave^4)*Resistenza shunt totale della cavità di ingresso*Resistenza shunt totale della cavità di uscita

Tensione repeller

Partire Voltaggio del repeller = sqrt((8*Frequenza angolare^2*Lunghezza dello spazio alla deriva^2*Tensione del fascio piccolo)/((2*pi*Numero di oscillazioni)-(pi/2))^2*([Mass-e]/[Charge-e]))-Tensione del fascio piccolo

Impedenza caratteristica della linea coassiale

Partire Impedenza caratteristica del cavo coassiale = (1/(2*pi))*(sqrt(Permeabilità relativa/Permittività del dielettrico))*ln(Raggio del conduttore esterno/Raggio del conduttore interno)

Velocità di fase in direzione assiale

Partire Velocità di fase in direzione assiale = Passo dell'elica/(sqrt(Permeabilità relativa*Permittività del dielettrico*((Passo dell'elica^2)+(pi*Diametro dell'elica)^2)))

Esaurimento totale per il sistema WDM

Partire Esaurimento totale per un sistema WDM = sum(x,2,Numero di canali,Coefficiente di guadagno Raman*Potenza del canale*Lunghezza effettiva/Area effettiva)

Perdita di potenza media nel risonatore

Partire Perdita di potenza media nel risonatore = (Resistenza superficiale del risonatore/2)*(int(((Valore di picco dell'intensità magnetica tangenziale)^2)*x,x,0,Raggio del risonatore))

Frequenza plasmatica

Partire Frequenza del plasma = sqrt(([Charge-e]*Densità di carica elettronica CC)/([Mass-e]*[Permitivity-vacuum]))

Energia totale immagazzinata nel risonatore

Partire Energia totale immagazzinata nel risonatore = int((Permittività del mezzo/2*Intensità del campo elettrico^2)*x,x,0,Volume del risonatore)

Profondità della pelle

Partire Profondità della pelle = sqrt(Resistività/(pi*Permeabilità relativa*Frequenza))

Densità di corrente totale del fascio di elettroni

Partire Densità di corrente totale del fascio di elettroni = -Densità di corrente del fascio CC+Perturbazione istantanea della corrente del raggio RF

Frequenza portante in linea spettrale

Partire Frequenza portante = Frequenza della linea spettrale-Numero di campioni*Frequenza di ripetizione

Velocità totale degli elettroni

Partire Velocità totale degli elettroni = Velocità dell'elettrone DC+Perturbazione istantanea della velocità degli elettroni

Frequenza plasmatica ridotta

Partire Frequenza del plasma ridotta = Frequenza del plasma*Fattore di riduzione della carica spaziale

Densità di carica totale

Partire Densità di carica totale = -Densità di carica elettronica CC+Densità di carica RF istantanea

Alimentazione ottenuta dall'alimentatore CC

Partire Alimentazione CC = Potenza generata nel circuito anodico/Efficienza elettronica

Potenza generata nel circuito dell'anodo

Partire Potenza generata nel circuito anodico = Alimentazione CC*Efficienza elettronica

Guadagno di tensione massimo alla risonanza

Partire Guadagno di tensione massimo alla risonanza = Transconduttanza/Conduttanza

Potenza di picco dell'impulso microonde rettangolare

Partire Potenza di picco dell'impulso = Potenza media/Ciclo di lavoro

Perdita di ritorno

Partire Perdita di ritorno = -20*log10(Coefficiente di riflessione)

Alimentazione CA fornita dalla tensione del fascio

Partire Alimentazione CA = (Voltaggio*Attuale)/2

Alimentazione CC fornita dalla tensione del fascio

Partire Alimentazione CC = Voltaggio*Attuale

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