An??lise multi-sinal e caracteriza????o experimental de v??lvulas de ondas progressivas (TWT) para aplica????o em amplificadores de micro-ondas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: LOPES, DANIEL T.
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10089
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma para o estudo te??rico e experimental de dispositivos amplificadores de micro-ondas do tipo v??lvula de ondas progressivas (TWT). A plataforma ?? composta por um modelo matem??tico e uma bancada de testes. O modelo matem??tico descreve a TWT como uma linha de transmiss??o acoplada a um feixe eletr??nico unidimensional, onde as for??as de carga espacial AC e DC s??o calculadas auto consistentemente, eliminando-se a necessidade de um c??lculo separado para o fator de redu????o de carga espacial. O modelo matem??tico deu origem a dois c??digos para a simula????o da TWT. Ambos foram comparados com resultados experimentais e te??ricos dispon??veis na literatura especializada para uma pr??-valida????o. O n??vel de concord??ncia entre os presentes resultados e aqueles de refer??ncia foi acima de 90%, o que atendeu as expectativas de exatid??o do modelo, tendo em vista que nem todos os par??metros de entrada estavam dispon??veis na refer??ncia. A bancada de testes constru??da ?? composta por uma TWT com banda de opera????o de 6,0 a 18 GHz e pot??ncia saturada m??xima em torno de 55 dBm (316 W) em 13 GHz, um circuito de polariza????o para a mesma e a instrumenta????o necess??ria para a realiza????o das medidas pertinentes aos amplificadores de pot??ncia. A TWT em quest??o foi caracterizada segundo seu comportamento mono-sinal e multi-sinal. As curvas de ganho e pot??ncia foram obtidas em fun????o da frequ??ncia utilizando a voltagem de acelera????o do feixe eletr??nico e a pot??ncia de entrada como par??metros. As curvas de transfer??ncia de pot??ncia, de fase e compress??o de ganho foram obtidas para frequ??ncias escolhidas ao longo da banda, tendo novamente a voltagem de acelera????o como par??metro. Adicionalmente, a produ????o de produtos de intermodula????o de terceira ordem foi caracterizada no ponto de 1 dB de compress??o de ganho ao longo da banda analisada. Um teste de lineariza????o por inje????o de sinais, que estava previsto no plano de trabalho, n??o apresentou o desempenho esperado devido a problemas no funcionamento do circuito linearizador. Esses problemas foram analisados e listou-se uma s??rie de passos para san??-los.
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