C sẽ là: Z1 = ch1 Z
DẪN SIÊU CAO TẦN
7.1.5. Hiệu suất công suất của đèn Klystron trực xạ
Chùm tia electron sau khi ra khỏi hốc cộng hưởng 1 đã lần lượt kết nhóm trước khi vào hốc cộng hưởng 2. Người ta chứng minh được rằng q trình chuyển động năng của nhóm electron cho hốc cộng hưởng 2 sẽ đạt hiệu suất cao nhất khi điểm kết nhóm (cách khoảng L so với đầu ra của hốc cộng hưởng 1) sẽ xảy ra ngay vùng trung tâm của hốc cộng hưởng 2. Dòng điện của chùm electron khi đến hốc cộng hưởng 2 là i2 được tính theo cơng thức sau:
∞
i2 (t2 ) = I0 + ∑2I0 Jn (nX )cos[nω(t2 −τ − T0 )] (7.1.25)
n=1
Với I0 là cường độ dòng DC ban đầu của chùm electron khi ra khỏi cathode.
Jn(x) là hàm Bessel của biến số x, bậc n.
X = βiV1θ0/2V0 với θ0 là khoảng cách pha giữa hai hốc cộng hưởng.
T0 = θ0/ω là thời gian để các electron có vận tốc khơng đổi v0 di chuyển từ hốc cộng hưởng 1 đến hốc cộng hưởng 2.
τ là thời gian electron đi qua khe của hốc cộng hưởng 1. t2 là thời điểm chùm electron đến hốc cộng hưởng 2.
Dòng điện i2 của chùm electron khi qua khe của hốc cộng hưởng 2 sẽ cảm ứng thành dịng
i2,ind trong hốc.
i2,ind = β0i2 (7.1.26)
Trong đó β0 là hệ số ghép giữa chùm tia electron và hốc cộng hưởng 2 (nếu hai hốc cộng hưởng 1 và 2 là đồng dạng thì β0 = βi tính ở (7.1.13)).
Thành phần tần số cơ bản của dòng điện cảm ứng i2,ind sẽ có biên độ:
i2,ind = β02I0J1(X) (7.1.27)
Nếu hiệu thế thành phần cơ bản trong hốc cộng hưởng 2 là V2 thì cơng suất tín hiệu xoay chiều ở ngõ ra “RF ra” của hốc cộng hưởng 2 (hình 1.25) là:
Pout= I2,ind.V2/2 = β0I0J1(X). V2 (7.1.28)
Ngược lại, công suất nguồn DC cung cấp cho đèn Klystron chủ yếu là công suất của chùm electron bức xạ khỏi cathode (dòng I0, điện thế V0).
Pin = I0V0 (7.1.29)
Vậy hiệu suất công suất của đèn Klystron trực xạ là:
η = Pout/Pin = β0J1(X).V2/V0 (7.1.30)
Trong lý thuyết, η có thể đạt cực đại đến 58%, nhưng trong thực tế η thường đạt từ 15% đến 30%.