me_X_XX_1 1. Расчёт кванта микроволнового излучения с частотой 17 ГГц: 𝐸 = ℏ𝜔 = ℏ ∙ 2𝜋𝑓 = 4,14 ∙ 10−15 ∙ 2 ∙ 3,14 ∙ 17 ∙ 109 = 4,42 ∙ 10−4 эВ Расчёт температуры: 𝑇 = 𝐸 ⁄𝑘 = 4,24 ∙ 10−4⁄8,62 ∙ 10−5 = 4,92 К Энергия связи молекулы воды – 495 кДж/моль (3∙1024 эВ), энергия кванта излучения частотой 17 ГГц меньше энергии, достаточной для разрыва связи в молекуле воды. Энергия ионизации молекулы воды 12,6 эВ, значит температура, необходимая для ионизации равна 146171,7 К. 2. В соответствии с СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 предельная плотность мощности излучения с частотой в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц не должна превышать 1000 мкВт/см2 при продолжительности воздействия менее 0,2 часа. Согласно IEC 60601-2-33, при облучении всего тела, в течение не более чем 6 минут, плотность излучения не должна превышать 2 Вт/кг. 3. http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2007/09/image/a/format/large_web/ 4. Расчёт угла пролета и коэффициента взаимодействия для вакуумного прибора с ускоряющим напряжением 12 кВ на частоте 12 ГГц и областью взаимодействия L=1,7 мм. 𝜃 = 2𝜋𝑓𝐿⁄𝑣0 = 2𝜋𝑓𝐿⁄(√2𝑒 𝑈0 ⁄𝑚) = 2𝜋 ∙ 12 ∙ 109 ∙ 1,7 ∙ 10−3 ⁄5,95 ∙ 105 ∙ √12000 = 1,97 рад 𝑀= sin(𝜃⁄2) sin(0,985) = = 0,85 (𝜃⁄2) 0,985 3⁄ 2 5. Микропервеанс вакуумного прибора: 𝑃 = 𝐼0 ⁄𝑈0 3⁄ 2 = 0,12⁄(17 ∙ 103 ) 3⁄ 2 = 5 ∙ 10−8 А/В Максимальная скорость электронов в вакуумном приборе: 𝑣0 = 5,95 ∙ 105 ∙ √17000 = 0,8 ∙ 108 м/с Длина области взаимодействия: 𝜃 = 𝜔𝑑 𝑣 →𝑑= 𝜃𝑣 𝜔 = 𝜋∙0,8∙108 2𝜋∙5∙109 = 0,8 ∙ 10−2 м = 8 мм 6. Нет, нельзя. 7. Коэффициент шума: 𝐹 = 𝑇эф 𝑇0 112 + 1 = 298 + 1 = 1,376 По формуле Фрииса для двух таких приборов: 𝐹 = 𝐹1 + 𝐹2 −1 𝐾ус = 1,376 + 0,376 101.3 = 1,394 9. Формула Найквиста используется для теплового шума, но её нельзя использовать для шума в диоде так как там нет термодинамического равновесия. Эффективная шумовая температура это температура при которой появляется такая же мощность шума на выходе, что и в реальном четырехполюснике. А эффективное шумовое сопротивление – это такое сопротивление, в котором создается за счет тепловых флуктуаций такая же мощность шума как в реальном приборе. Значит, нет разницы между понятиями, так как причина учитываемого с помощью этих понятий шума – тепловые флуктуации. 10. Сложность в том, что это самосогласованная задача.