共阴极是指两个以上的发射机在同一电容上共用一个阴极的运行方式。在这种极端情况下,电容阻值极小,电压在共同的阴极处相同,而发射机切换后的噪声和交变电压会相互干扰,这就是“共阴极效应”。
共阴极是一种产生高功率及高效率的方法,但设备设计和高频操作都比较复杂,要满足互相干扰的稳定性、功率和效率的要求,同时还要在电容中承受高电压,需要考虑热弛豫稳定性、可靠性,还要根据具体应用场合灵活调整参数。
共阴极广泛应用于无线电发射机、微波放大器、雷达等高功率放大器的设计中,以及医学领域的核磁共振成像仪中。此外,共阴极也在实验室和科研领域中作为一种高功率放大器使用。
共阴极在频率特别高的应用中经常被采用,基本上被用于大于1GHZ频段的放大器。因为在这个频率段上,输电线的特移值非常小,导致异象分量越来越难以忍受。在这种情况下,共阴极是一种解决方案,它可以有效减少异象分量,以及时延。
共阴极的进一步效果是提供一个抵抗阻抗,可以将不同的负载级归集到同一个阴极下。这种设计可以使所有的功率被负载吸收,而不是在电源中浪费。此外,共阴极的稳定性和可靠性要比其他极端方式好。
共阴极在实际应用时具有较高的电流放大系数,可以在低压下工作,同时工作效能较高,具有很好的线性和调制特性。此外,共阴极最大的优点是可以实现更高的功率密度,降低大小和重量,并提高效率,这样就可以将功率放大器制成更小、更轻、更可靠的装置。
如果想要运用共阴极设计高功率放大器,需要考虑一些固有的陷阱和限制。由于功率密度较高,所以在实际应用中需要高效散热、高压放电能力,同时还要解决阴极加热和电容变化等问题。
在共阴极的设计和使用中,还需要考虑频率的影响,因为电容和电感会对高频信号产生影响,这意味着共阴极不能适用于所有的频率范围。此外,在选择共阴极设计时,还要考虑功率放大器的尺寸、成本和性能等问题。