Задание №1

Задание №1

Рассчитайте энергию кванта микроволнового излучения с частотой (Ngrup+Nstudent)ГГц. Какой температуре соответствует эта энергия? Сравните эту энергию с энергией связи молекулы воды. До какой температуры нужно нагреть эту молекулу, чтобы ее ионизовать? Какая плотность мощности микроволнового излучения считается допустимой в быту и на производстве по стандартам РФ?  По международным стандартам? Информацию о галактическом  окружении человечество получает из космоса со спутников, используя микроволновые каналы связи. Выберите один из снимков, полученных с рентгеновского телескопа Hubble (http://hubblesite. org/gallery/album/entire), который Вам более всего нравится. Область взаимодействия составляет L=0.1*(Ngrup+Nstudent) мм. Рассчитайте угол пролета и коэффициент взаимодействия для этой области для вакуумного прибора с ускоряющим напряжением (Nstudent) кВ на частоте (Nstudent)ГГц.  Как нужно изменить длину L, чтобы этот угол пролета реализовать в полупроводниковом приборе? Сравните 2 типовых прибора - вакуумный и полупроводниковый по следующим параметрам: Объемная плотность заряда; Максимальная скорость движения заряженных частиц; Длина области взаимодействия для угла пролета -радиан. Для вакуумного прибора рассчитать микропервианс, «плазменную» частоту. Для полупроводникового: рабочую «ширину» прибора, обеспечивающую мощность, эквивалентную вакуумному прибору, длину Дебая, плазменную частоту,

Параметры вакуумного прибора: ток (Nstudent*10)мА, ускоряющее напряжение (Nstudent+ Ngrup) кВ. диаметр потока Ngrup мм.

Полупроводникового: уровень легирования Nstudent*1016см -3 , напряжение 25В, толщина токового канала 1мкм.

Рабочая частота приборов – Ngrup ГГц. Рабочая температура 400К.

Можно ли в полупроводниковых приборах обеспечить скоростную модуляцию заряженных частиц, используя начальную часть поле-скоростной характеристики?  На каком расстоянии будет обеспечиваться модуляция плотности зарядов? С какой средней скоростью будет двигаться электрон в приборе, с характерным размером области взаимодействия 0.1мкм и приложенным напряжением 10В? Материал – арсенид галлия. Определите коэффициент шума усилительного прибора в дБ, если его эффективная шумовая температура (100+ Nstudent)К. Рассчитайте эффективную шумовую температуру двух таких приборов, включенных каскадно, если коэффициент усиления каждого13 дБ. Определите амплитуду «самосогласованного» напряжения на сеточном зазоре резонатора с бесконечной добротностью, если амплитуда первой гармоники конвекционного тока на входе в резонатор равна Nstudent мА, угол пролета 90О, ускоряющее напряжение Ngrup кВ, ток луча 1А. Объясните, где «работает» формула Найквиста, а где Ван-дер-Зила. В чем разница введения понятий «эффективная» шумовая температура и «эффективное» шумовое сопротивление? Прокомментируйте формулу для мощности взаимодействия электромагнитного поля и потока заряженных частиц. В чем заключается сложность нахождения данного интеграла?