Курсовая работа: Проектирование электронной пушки

Уравнение движения (2) для контрольных электронов решаются методом Рунге-Кутта 4-го порядка с автоматическим выбором шага интегрирования. Начальные условия – стартовые координаты и скорости контрольных электронов на катоде – определяются при формировании слоев.

Необходимые для решения уравнения (2) составляющие напряженности электрического поля находятся по потенциалам ближайших узлов сетки с применением численного дифференцирования. Составляющие индукции магнитного поля рассчитываются в параксиальном приближении по формулам:

, ,

где B(z) – известное распределение продольной составляющей магнитной индукции на оси пушки.

4. Предварительный расчет

a. Определим f_ср :

[ ГГц ].

b. Зададим максимальный КПД :

если 5см < l_ср < 15 см, то 50% < h_max < 70%. Выберем h_max = 60%.

c. Определим рабочий КПД :

.

d. Определим мощность источника питания :

[Вт].

e. Определим значение микропервианса, обеспечивающего требуемую полосу пропускания :

[мкА/В^3/2 ].

f. Рассчитаем ускоряющее напряжение :

[кВ].

g. Определим ток луча :

[А].

h. По выбранному значению gaопределим радиус пролетной трубы а, см.

Выберем gaиз интервала 0,4…1,0. Меньшие значения относятся к длинноволновым клистронам, большие – к клистронам сантиметрового диапазона : ga= 0,9.

Для определения радиуса пролетной трубы, рассчитаем величину g по формуле:

.

Найдем a :

[см].

i. Определим радиус луча :

Для этого выберем коэффициент заполнения К_з из интервала 0,5…0,8.

К_з = 0,8.

Рассчитаем радиус луча :

[см].

j. Рассчитаем плотность тока луча :

[А/см² ].

k. Выберем предварительное значение коэффициента сходимости А_к , который является тангенсом угла наклона огибающей пучка на катоде, из интервала –1,8… –2,4 :

А_к = –2.