Комментарии 49
Я почему то думал лампы не могут работать в таких частотах. У самых высокочастотных потолок 5 ГГц. А тут частота еще выше будет. Ну видно смогли, что новое придумать.
Серьёзно, лампы весом 1.2 кг на условно-современных спутниках? Моя картина мира зашаталась.
"Чистый" вес - недостаточный критерий. Надо рассматривать параметры в комплексе.
С полгода назад - была новость о разработке клистрона. 15-минутный поиск в сети дал достаточно свежих материалов о клистронах на спутниках.
Там вес полезной нагрузки может быть под полторы тонны, при весе всего аппарата до шести тонн. А тут лампа какая-то на кило)
Вот вам картинка от святой НАСА, характеристики лампы для системы связи лунного орбитера для возвращения на Луну, статейка 2010, орбитер ещё никуда не полетел то есть новейший. Массу до 1.2 килограмма сократить не шмогли, поэтому полтора.
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20100024220/downloads/20100024220.pdf&ved=2ahUKEwj33PHE7dSHAxVhh_0HHe8BAp0QFnoECBkQAQ&usg=AOvVaw2m2ysLNB5niUfJWr8xjeu8
Это по названию- лампа, а по сути это устройство- это выходной каскад СВЧ-усилителя, рассчитанный на генерацию потока излучения мощностью в киловатты. Он не может быть маленьким, потому что даже при КПД в 99% он будет генерировать десятки и сотни ватт тепловой энергии, которую надо отводить и рассеивать- а потому это металлические корпуса, вакуумные тракты, поглотители лишнего СВЧ и прочая габаритная и массивная требуха. И да- это вполне себе современная аппаратура для вполне себе современных спутников. В современных спутниках вообще тонкие техпроцессы не любят, особенно в тех спутниках, которые в районе полюсов летают- там же ионизирующее излучение повышенное, а тонкие техпроцессы под облучением сбоят намного сильнее формально устаревших 180мкм.
180 НАНОметров, может быть?)
Вы ошибаетесь, это именно ЛБВ. Все остальное от уже обвязка. Вип, лкус, мультиплексоры и т.д.
Кстати, на спутниках нецелесообразно использовать киловаттные лампы
ошибаюсь в чем именно? Я утверждаю, что ЛБВ работает как выходной каскад усилителя СВЧ-сигналов. Я вот даже лекцию МГУ по-быстрому нагуглил, где ЛБВ тоже называется маломощным электронно-лучевым усилителем СВЧ-сигнала. И рассматривается именно как усилитель СВЧ-сигнала. И работает, насколько я знаю- именно как выходной каскад- на вход приходит слабенькое СВЧ-излучение, а с выхода лампы СВЧ излучение уходит на выход, без всяких последующих дополнительных преобразований. А то, что для усиления используется голая физика и ничего, кроме физики- так никто же не заставляет меня усилители делать только на полупроводниковых транзисторах- для усиления любой физический принцип можно использовать, усилитель от этого не перестанет быть усилителем.
А шифр-то какой - "Шатия-Л1". Я твой электронный поток шатал!
<вкл -> юмор>
Выходит - ещё не все слышали о "Буратино" и т.п.
Лампы ... они способны увеличивать мощность сигнала в сотни тысяч раз.
В сотни тысяч раз, мощность. Ну ок.
Необходимое условие - надо нежно потереть лампу, дабы разбудить джинна и вежливо попросить его - "Мне надо срочно передать пакеты, много пакетов, очень много пакетов."
Главное, чтобы джинн не ответил: "Срочно? Ну тогда побежали!"/s
В сотни тысяч раз, мощность. Ну ок.
А что не так-то? У ламп бегущей волны типичное усиление по мощности - 30-40дБ и до 50 - вполне.
А питать это усиление мощности в сотни тысяч раз (кстати, в сотни (во сколько сотен?) тысяч раз будет увеличена какая исходная мощность?), на спутнике будет кто и чем?
Солнце и солнечные батареи.
Имеющиеся солнечные батареи незамедлительно повысят выработку энергии в сотни тысяч раз? Вот прям щас, да. Или вы предлагаете пропорционально увеличить их площадь?
Вы троллите или не догоняете? Что необычного в усилении слабого радиосигнала?
Вы троллите или не догоняете? Что необычного в усилении слабого радиосигнала?
Прежде чем хамить, ответьте на вопрос: "В сотни (во сколько сотен?) тысяч раз будет увеличена какая исходная мощность?"
Какая-то малая, очевидно. Либо мощность принимаемого сигнала, либо излучаемого. Или вам точные значения надо указать? Это принципиально важно?
ну давайте прикинем, ретранслятор для Кu-диапазона.
мощность передатчика на земле- 2Вт. Угол расхождения 5градусов= 0.087радиан, расхождение 1.5мм/м . расстояние до спутника- 400км. на орбите спутника диаметр луча будет 1,5*10-3 * 400*10^3= 600м. мощность излучения будет порядка 2/(600^2)= 5мкВт/м2. если тарелка спутника будет иметь диаметр 1м- то примерно 5мкВт входная мощность излучения на ретранслятор и попадет. Вот эти 5мкВт нам и надо усилить для ретрансляции обратно в 2Вт. то есть, в 400000 тысяч раз. и это никак не связано с тем, насколько быстро солнечные панели увеличат или снизят свою выработку- они вообще будут работать на постоянном токе.
Микран производит СВЧ-усилители, с выходной мощностью порядка 20дБм, то есть, 100мВт, если мощность передатчика на орбите ватт 20- то усиление выходного каскада должно составлять порядка 200 раз, что тоже в общем подходит для использования ЛБВ в качестве выходного усилителя мощности.
Вы заблуждаетесь. Ничего увеличивать не нужно.
100000 раз это всего лишь 50 дБ. Современные бортовые ЛБВ имеют коэффициент усиления от 45 до 55 дБ. В разах это будет 30000-300000. А если брать ещё и усиление ЛКУСа, то суммарное усиление сигнала будет порядка 60+ дБ
Будет тёплый ламповый звук.
В эту лампу встроено замедление Youtube?
Ни по фотографии, ни по приведенным в статье "данным" пока что не вижу преимуществ этой лампы перед такими же ЛБВ, которые уже фиг знает сколько десятилетий работают на телевещательных спутниках и наземных станциях (и уходят в историю, заменяясь на транзисторные усилители).
Вы заблуждаетесь. Выше Х-диапазона транзисторных усилителей, сравнимых с ЛБВ не существует
и уходят в историю, заменяясь на транзисторные усилители
У мощных СВЧ-транзисторов масса системы охлаждения будет в разы больше. Лампы здесь выигрывают, они не такие нежные. И от радиации не деградируют. К тому же им не нужен прочный баллон - на орбите и так вакуум.
В микроволновую печку не зря ламповый СВЧ-генератор ставят. Транзисторный на 500 Вт будет весить, как танк, и стоить, как самолёт.
{радиофизик, вакуумная Электроника СВЧ, численное моделирование, проектирование}
Входной сигнал может быть порядка десятка милливат, выходной от десяти до ~пары сотен ватт (в зависимости от центральной частоты диапазона), а также режимом работы прибора (постоянный или импульсный, скважностью в импульсном режиме). Выбор типа замедляющей системы зависит от требований к относительной ширине рабочей полосы.
ЛБВ позволяет расширить рабочую полосу частот по сравнению с клистроном, а также допускает при необходимости перестройку рабочей полосы частот.
Вес сборки как правило определяется системой магнитной фокусировки.Время работы прибора - ограничивается временем работы катода.
В диапазоне C ЛБВ делают примерно до 700 ватт постоянного режима, в диапазоне Ku - примерно до 400 ватт. Дальше уже территория клистронов, со всеми их неудобствами вроде размеров, веса, мощного магнита и узкой полосы частот.
Перестраиваемые ЛБВ я на практике не встречал, для телекоммуникационных нужд у них полоса пропускания в разы шире, чем требуется. Наоборот, в усилителях им ставят на выходе полосовой фильтр.
Да, катод у них это самое уязвимое место. Срок службы сильно зависит от того, как усилитель управляет подогревом катода. Если, например, оставить катод разогретым, но выключить высокое напряжение (некоторые древние усилители с ручным управлением это позволяли), то лампа убьется за считанные часы.
Да, но расчет ЛБВ с рабочей частотой ниже 60 ГГц я не припомню в своей научной группе. Чаще 95, 220...
Вы ошибаетесь во всех 3х абзацах
Вы бы не могли аргументировать свою точку зрения- что именно неверно в трех абзацах и как оно на самом деле в реальности есть?
Абзац 1
Если брать именно связные спутники, то в С диапазоне ЛБВ до 250вт, Ku до 170 вт. Если же рассматривать вообще все существующие ЛБВ, то в С диапазоне (непрерывных ЛБВ) мощность до 3 кВт это не предел, для Ku - Я встречал 1.5 кВт. Если же брать импульсные лампочки, там уже на порядок больше может быть.
Абзац 2
Перестройка оптимума ЛБВ легко реализуется за счёт изменения напряжения замедляющей системы (естественно в достаточно небольших пределах, иначе ток ЗС попрет). Если в процентах брать то плюс минус 2 процента сдвигать без проблем, это достаточно много, учитывая что ширина полосы связной лампы не более 6 процентов.
Абзац 3
Самое слабое и уязвимое место ЛБВ это спираль ЗС, небольшое изменение режима и все - привет расфокусировка! спираль перегорает
Катод же можно оставлять включенным бесконечно долго (в течении срока службы) при всех выключенных других напряжениях. Он генерирует всего лишь около 3-6 вт тепла, которое без проблем отводится на основание, а затем СОТОРы делают свое дело. Но для подстраховки лучше все же запереть лампу при включенном катоде. Либо на фокус минус 1кВ подать либо на анод нулевой 0 В. Как то так
Напоследок
Не хочу хаить учебники и преподавателей, но специалистов по ЛБВ в стране фактически нет. В литературе рассмотрены примитивные лампы образца 60-70гг, в то время как сейчас ЛБВ является высокотехнологичными и наукоёмких изделием.
Тут главное компенсировать потери в свободном пространстве, а они до GEО орбиты ~200дБ, в одну сторону.
Бортовые ЛБВ 50-120 Вт как бы стали стандартами в транспондерах КА (в зависимости от ширины в МГц и даипазона)
Скоростной интернет на северном полюсе. Неуловимый Джо
Бывал на экскурсии на этом заводе во студенчестве. Вообще очень странные ощущения в чистых помещениях, из-за того что воздух постоянно фильтруется он не имеет никакого запаха, кажется, что что-то не так.
Ютуб в FullHD потянет?
Самое интересно не написано: выходная мощность, есть ли блоки линеаризации.
Предприятие «Ростеха» разработало лампу бегущей волны для скоростного интернета на Северном полюсе