Электронный прибор для генерации и усиления колебаний миллиметрового и субмиллиметрового

Электронный прибор для генерации и усиления колебаний миллиметрового и субмиллиметрового

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетакна

Социал исти часа на

Респуйлин

) ет

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.11.1965 (№ 943533/26-25) с присоединением заявки №

Комитет по делам иаабретаний и аткрмтий при Совете Мнннстраа

СССР

Приоритет

Опубликовано 04Х.1967. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25Х1.1967

88.8) Авторы

Ф. С. Русин и Г. Д. Богомолов

Институт физических проблем АН СССР

Заявитель

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ И УСИЛЕНИЯ

КОЛЕБАНИЙ МИЛЛИМЕТРОВОГО И СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО

ДИАПАЗОНОВ ВОЛН

Для генерации электромагнитных колебаний миллиметрового диапазона длин волн применяют открытые резонаторы, возбуждаемые электронными потоками, причем для взаимодействия электронного потока с полем резонатора электроны движутся по циклоидальным и трохоидальным траекториям в сильном постоянном магнитном поле.

Открытые резонаторы, размеры которых много больше длины волны генерируемых колебаний, генерируют колебания достаточно большой мощности в миллиметровом диапазоне длин волн, однако длина волны генерируемого колебания в данном случае ограничена величиной постоянного магнитного поля.

Предложенный электронный прибор для генерации и усиления CBI-I-колебаний миллиметрового и субмиллимстрового диапазонов волн (оротрон) содержит открытый резонатор любого типа, образованный зеркалами, поверхность одного из зеркал, над которой проходит пучок электронов, выполнена в виде периодической ст руктуры (например, типа «гребенки») с периодом, меньшим, длины волны генерируемого колебания.

На черт:же схематически изображен один из ьариантсв оротрона.

Открытый резонатор 1 образован сферическим зеркалом 2 и плоским зеркалом 8. На поверхности зеркала 3 нанесена периодическая структура типа «гребенки» 4. Над периодической структурой пропускают прямолинейный пучок электронов 5. Если период «гребенки», нанесенной на зеркало резонатора, меньше длины волны генерируемого колсбаштя, то около такого зеркала создают пространств:нные гармоники колебания, экспоненциально затухающие IIo мере удаления от зеркала. Если пучок электроноз, движущийся

10 около поверхности зеркала, имеет скорость, близкую к фазовой скорости одной из пространственных гармоник, то происходит эффектпвное взаимодействие пучка с электромагнитным полем в резонаторе, и в системе пу15 чок — — резонатор возникают электромагнитные колебания. Связь генератора с внешними це. пями осуществляют через отверстие связи в сферическом зеркале и волновод 6.

Периодическая структура в оротронс яв20 ляется е замедляющей системой, а отражающим зсркалом, создающим в пространстве ьзапмодействпя медленные пространственные гармоники собственного колебания открытого резонатора.

25 В приборах предлагаемого типа можно применять открытые резонаторы самых разных видов, например, плоские, сферические, элипсоидальпые, бочкообразные и т. д. с разными видами электронного потока. Поток мо30 жет формироваться как в продольном, так

195557

Составитель Л. Ф. Фролова

Редактор Л. Герасимова Техред А. А. Камышникова Корректоры; M. II. Ромашова и Е. Н. Гудзояа

Заказ 1912/5 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типографии, пр. Сапунова, 2 и поперечном магнитном поле, но с общим свойством — собственные колебания открытого резонатора возбуждаются электронным потоком взаимодействующих пространственных гармоник, образованных периодической структурой, нанесенной на зеркало открытого резонатора.

С помощью оротрона можно значительно увеличить мощность СВЧ-колебаний в освоенных диапазонах и продвинуться в область более коротких волн. Кроме того, генераторы данного класса должны обладать повышенной стабильностью частоты. В оротроне также легко осуществляется дискретная электронная перестройка частоты на несколько длин волн в диапазоне половины октавы и плавная механическая перестройка в этом же диапазоне. Так как предлагаемые приборы являются квазиоптическими, то их согласование с другими квазиоптическими приборами и линиями передачи в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах проходит проще, чем согласование известных приборов.

Предмет изобретения

Электронный прибор для генерации и усиления колебаний миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн, содержащий от10 крытый резонатор любого типа, образованный зеркалами, служащими для формирования электромагнитных колебаний, отличаюи ийся тем, что, с целью увеличения генерируемой мощности и повышения стабильности

I5 колебаний, поверхность одного из зеркал, над которой проходит электронный пучок, выполнена в виде периодической структуры (например, типа «гребенки») с периодом, меньшим длины волны генерируемых колебаний.