Усилитель магнетронного типа

Усилитель магнетронного типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 362369

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСЯУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от гвт. свидетельства №

М. Кл. Н Olj 25/58

Заявлено 15.!!!.1971 (№ 1636949/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 13.XII 1972. Бюллетень № 2 за 1973 г.

Дата опубликования описания 25.1.1973

УДК 621.385.6(088.8) Автор изобретения

Заявитель

Г. Л. Соболев

Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском Государственном университете

УСИЛИТЕЛЪ МАГНЕТРОННОГО ТИПА

Изобретение относится к области магнетронных усилителей СВЧ большой мощности и может быть использовано в радиолокационных системах.

Известны усилители бегущей волны магнетронного типа с двумерной замедляющей системой, электронный поток которых вводится с помощью пушки. Усилители, использующие пушку как источник электронов, имеют меньший к. п. д., чем современные магнетроны.

Кроме того, в них невозможно одновременно увеличить коэффициент усиления и к. п. д.

Известно также, что лампы с пушками имеют большие значения электронного смещения фазы (ЭСФ).

Целью изобретения является создание магнетронного усилителя большой мощности порядка 1 — 10Мвт с высоким к. п. д., достигающим к. п.д. магнетронов с высоким коэффициентом усиления, а также с малыми значениями ЭСФ.

Эта цель достигается тем, что в предложенном усилителе замедляющая система представляет собой двумерную замкнутую ь кольцо гребенку. Внутренний диаметр, азимутальный период и ширина щели изменяются вдоль оси так, что поверхность со стороны пространства взаимодействия представляет собой усеченный конус. По оси замедляющей системы расположен конический катод так, что пространство взаимодействия образовано поверхностями двуx коаксиальных конусов (замедляющей системы и катода).

Конструкция предлагаемого усилителя изображена на чертеже.

B замедляющую систему 1 усиливаемая волна вводится с торца, имеющего большой диаметр, и выводится с торца с меньшим диаметром через трансформаторы со сдвигом фаз

10 -т как в магнетроне. Фронт волны распространяется в замедляющей системе по спирали.

Поле в азимутальном направлении эквивалентно полю магнетрона и составляющая скорости волны определяется размерами и пе15 риодом системы. Составляющая скорости волны в осевом направлении определяется размерами системы, в том числе и периодом.

Электроны, вылетевшие с катода 2, двигаются в среднем по спиральным траекториям и

20 имеют две составляющие скорости: азимутальную и осевую. Азимутальная составляююая скорости электронов определяется в первом приближении как в пушке Тейлора отношением составляющих электрического и маг25 нитного полей н углом, образованным поверхностью катода с осью. Осевая составляющая скорости электронов определяется аналогично квадратом электрического поля и углом, образованным поверхностью катода с осью, Для

30 усиления сигнала с высоким к.п.д. и мощно362369

15 го

40

Составитель Е. Балабан

Техред Т. Миронова

Корректоры: И. Божко и Т, Медведева

Редактор Н. Коган

Изд. № 1004 Тираж 404 Подписное

Заказ 199/15

ытий п и Совете Министров СССР

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 стью электроны должны двигаться, смещаясь вдоль оси и по радиусу на поверхности волнового фронта постоянной фазы. Движение волнового фронта постоянной фазы определяется уменьшением азимутальной составляющей скорости волны и увеличением осевой составляющей скорости волны к концу системы вследствие уменьшения .периода, Составляющие скорости электронов, перемещающихся по радиусу и вдоль оси системы, зависят от величины электрического поля. Некоторое изменение поля по радиусу, как это имеет место в обычном магнетроне, не выводит электроны синхронизма с волной.

Поэтому в предлагаемом усилителе электроны могут двигаться по радиусу и вдоль системы, находясь на поверхности волнового фронта постоянной фазы и эффективно взаимодействовать с азимутальной и осевой составляющими поля усиливаемой волны. С ростом частоты усиливаемого сигнала азимутальная составляющая скорости волны растет, а осевая составляющая падает, поэтому электроны продолжают двигаться на поверхности фронта волны постоянной фазы, следовательно усилитель является широкополосным .при неизменном питающем напряжении.

В предлагаемом усилителе электроны, вылетевшие с центрального катода, могут передавать усиливаемой волне максимальную потенциальную энергию, что увеличивает максимальный к. п, д. Увеличение мощности и коэффициента усиления достигается увеличением осевой длины.

Предмет изобретения

Усилитель магнетронного типа с двумернои замедляющей системой, замкнутой в кольцо, и с изменяющимися внутренними диаметрами анода и катода, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности к. п, д. с сохранением коэффициента усиления, замедляющая система имеет изменяющиеся период по азимуту и ширину щели вдоль оси, по которой расположен конический катод, так что пространство взаимодействия образовано поверхностями двух коаксиальных конусов.