www.radartutorial.eu Principiile Radiolocaţiei

Tuburi cu modulaţie de viteză

În domeniul frecvenţelor foarte înalte timpul de tranzit al electronilor devine comparabil cu perioada semnalului şi de aceea trebuie luat în considerare. Tuburile electronice speciale pentru microunde folosesc în principiul de funcţionare acest timp de tranzit, realizând o transformare a energiei tensiunilor de alimentare în energie cinetică a electronilor şi apoi în energie de frecvenţă foarte înaltă. Pentru aceasta funcţionarea tuburilor pentru microunde se bazează pe fenomenul de modulaţie de viteză a electronilor, precum şi pe utilizarea cavităţilor rezonante.

Modulaţia de viteză constă în variaţia vitezei electronilor din fascicul, prin frânarea şi accelerarea lor repetată. Modificarea vitezei electronilor este realizată de obicei prin aplicarea unei tensiuni alternative pe o pereche de grile prin care trece fasciculul de electroni. Câmpul electric ce apare între cele două grile va frâna sau accelera electronii, în funcţie de direcţia liniilor de câmp. Tuburile la care liniile de câmp şi direcţia de deplasare a fasciculului de electroni sunt paralele se numesc tuburi cu fascicul liniar. Pe de altă parte, tuburile la care liniile de câmp sunt perpendiculare pe direcţia de deplasare a electronilor poartă numele de tuburi cu câmpuri încrucişate.

tuburi pentru microunde
tuburi cu control al densităţii
tuburi cu modulaţie de viteză
tuburi cu câmp încrucişat
tuburi cu fascicul liniar
necesită câmp
magnetic
amplitron
magnetron
stabilotron
tub cu undă progresivă
carcinotron
EIK/EIO
clistron
tuburi (triode)
„far” sau „ghindă”
tuburi pentru microunde
tuburi cu control al densităţii
tuburi cu modulaţie de viteză
tuburi cu câmp încrucişat
tuburi cu fascicul liniar
necesită câmp
magnetic
tuburi (triode)
„far” sau „ghindă”

Tabelul de mai jos prezintă comparativ caracteristicile principalelor tuburi de frecvenţă foarte înaltă utilizate în sistemele radar. Deşi tuburile „far” sau „ghindă” nu sunt tuburi cu modulaţie de viteză, ele au fost incluse în tabel în scop comparativ.

  Clistronul Tubul cu undă progresivă EIK/EIO Magnetronul Carcinotronul Tuburi „far” sau „ghindă”
Frecvenţa până la 35 GHz până la 95 GHz până la 230 GHz până la 95 GHz până la 5 GHz până la 1,5 GHz
Banda de frecvenţe 2 - 4 % 10 - 20 % 0,5 - 1 % wenige Megahertz 2 GHz 30 - 50%
Puterea de ieşire până la 50 MW până la 1 MW până la 1 kW până la 10 MW 1 W până la 1 MW
Amplificarea până la 60 dB până la 50 dB 40 - 50 dB - - până la 20 dB
Aplicaţii ammplificator de putere, de bandă îngustă amplificator cu zgomot redus, de bandă largă ammplificator de putere, de bandă îngustă oscilator de putere, cu frecvenţă fixă oscilator comandat amplificator, oscilator

Tabelul 1: Comparaţie între tuburile cu modulaţie de viteză