Патент ссср 379943

Патент ссср 379943

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскит

Сооиалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07.V1.1971 (№ 1665172/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.1Ч.1973. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 9ХП.1973

М. Кл. Н Olp 1 16

Комитет по репам изобретеиир и открытир при Совете сзииистрое

СССР

УДК 621.372.834(088.8) Авторы изобретения

Г. H. Глазков и Г. Г. Молоков

Заявитель

РЕЗОНАНСНАЯ СИСТЕМА СЛО)КЕНИЯ СВЧ-МОЩНОСТИ

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных резонансных системах, применяемых для сложения мощностей совместно работающих

СВЧ-приборов.

Известна СВЧ резонансная система для сложения мощностей, содержащая короткозамкнутый на концах отрезок прямоугольного волновода, работающий в режиме распростраHBHiHH основного випа колебаний и периодически нагружаемый чередующимися активными и пассивными емкостными элементами. Активные емкостные элементы представляют собой плоско-параллельные анодно-сеточные междуэлектродные промежутки ламп, введенные своими анодно-сеточными участками внутрь волновода перпендикулярно широк им стенкам через отверстия в них и расположенные вдоль волновода по центральной оси. Выводы сеток ламп гальванически соединены с одной широкой стенкой волновода, а выводы анодов по постоянному току отделены or другой широкой стенками волновода с помощью диэлектрических прокладок. Между каждой парой смежных активных элементов на половине расстояния между и им и перпендикулярно ш ирокой стенке введены пассивные емкостные элементы (металлические штыри). У известных резонаторов отсутствуют полосовые свойства, так как сильная связь секций пр иводит к образованию дискретных резонансных частот связи с IIIHpoKHMIH B глубокими провалами частотной характеристики между ними. Кроме того, эви резонаторы узкодиапазонны, поскольку перестройка частот приводит к несовпадению местоположения пучностей напряжения и электронных промежутков ламп.

Целью ттзобретен ия является увеличение

10 коэффициента усиления по мощности и обеспечение настройками по частоте.

Это достигается тем, что прямоугольный отрезок волновода выполнен запредельным.

Между триодами в широкую стенку волновода введены регулируемые емкостные штыри.

Широкая стенка волновода выполнена составной с чередованием неподвижного участка и подвижной диафрагмы. Причем подвижная диафрагма расположена в месте подключения

20 анодного вывода.

На фиг. 1 и 2 изображена предложенная система.

Сверхвысокочастотная резонансная система для сложения мощностей образуется отрез25 ком запредельного волновода 1 прямоугольного поперечного сечения и анодно-сеточными узлами триодов 2, периодически расположенным и внутри волновода, перпендикулярно его широким стенкам. Плоско-параллельные ра30 бочие поверхности анода 8 и сетки 4 обра3 7994 3 зуют емкостные зазоры, нагружающие запредел ьн ы и вол н о вод.

Для помещения ламп в запредельный волновод посередине широких стенок последнего вдоль их продольных осей имеется система соосных отверстий. Анодно-сеточные узлы триодов введены внутрь волновода через отверстия в одной из широких стенок, с которой выводы сеток всех триодов соединяются гальваническ и. Выводы анодов триодов проходят в отверстие в противоположной широкой стенке волновода и соединяются с ней через разделительные конденсаторы 5. Между каждой парой смежных триодов на половине расстояныя между ними перпендикулярно широкой стенке волновода введены пассивные емкостные настроечные винты б, служащие для регулировками степени связи резонаторов.

Плавная перестройка частоты каждого из резонаторов (а следовательно, и всей системы связанных резонаторов) осуществляется с помощью настроечных винтов 7, вводимых в волновод в области располо>кения каждой лампы со стороны узкой стенки волновода.

Действие такого элемента подстройки основано на изменен и и критической частоты волновода в области расположения лампы, вследствие чего погружение металлического винта повышает резонансную частоту, а погружение диэлектрического (например, керамического) винта из материала с высок им е пон ижает резонансную частоту.

При выбранном расстоянии между триодами плавная регулировка степени связи резонаторов, в том числе и при перестройке резонансной системы по частоте, осуществляется поперечными пассивным и емкостным и винтами б.

Постоянное располо>кение электронных промежутков в пучности электрического поля обеспечивается тем, что каждый пространственно-локализованный резонирующий объем формируется самим электронным емкостным промежутком. Междуэлектродный зазор запасает почти всю электрическую энергию резонатора и является своеобразным центром, вокруг которого локализуется магнитная энерпия, запасаемая нераспространяющимся рабочим типом колебаний запредельного волновода. При перестройке частоты резонатора изменяется соотношение между его собственной частотой и критической частотой волновода, что изменяет постоянную затухания поля в волноводе. Это приводит к некоторому изменению размеров области, занимаемой полем резонатора, т. е. может влиять на вел ичину взаимной связи резонаторов при неизменном положении ламп, но не пр иводит к смещению максимума электрического поля, связанного с зазором, Рассмотренная специфика запредельно-волноводного резонатора исключает в системе возможность существованиия на рабочем типе пар азитных колебаний, подобных различным продольным обертонам распределения напряжения в резонаторах на отрезках обычных распространяющих линий передачи. Действительно, в пределах каждой резонансной секции на данном типе колебаний (например, 5 Hpl) возможно только одно распределение поля, хар актеризующееся экспоненциальным убыванием амплитуды от максимального значения у источника возбуждения (электронного промежутка) до почти полного отсутствия

10 на расстоянии порядка одной ширины волновода в обе стороны от источника возбуждения.

Для получения высоких энергетических характеристик (к.п.д., коэффициент усиления по

15 мощности, выходная мощность) ламповых

СВЧ-устройств необходимо, чтобы анодная резонансная система обладала высоким ненагруженным резонансным сопротивлением (по крайней мере, в 3 — 5 раз выше выходного со20 противления лампы).

Применение запредельно-волноводного резонатора позволяет получить более высокое (по сравнению с режимом распространяющихся типов колебаний) резонансное сопро25 тивление вследствие того, что, во-первых, исключаются короткозамыкающие металлические перегородки между резонансными секциями, которые в распространяющем волноводе находятся в пучности тока и, следова30 тельно, создают заметные активные потери; во-вторых, быстрое затухание поля при удалении от источника возбуждения, обусловленное не омическим и потерями, а электродинамическими свойствами запредельного волповода, уменьшает омические потери в боковых стенках, которые, к тому же, имеют меньшую общую длину; в третьих, преимущественное запасание в объеме магнитной энергии обеспечивает малую распределенную емкость ре40 зонатора, что повышает его характер истическое, а, следовательно, и резонансное сопротивление.

Для осуществления индивидуальной настройки широкая стенка волновода, соединен45 ная с выводам и анодов триодов, выполнена составной; образованной чередованием подвижных 8 и неподвижных 9 участков, соединенных между собой гибкими диафрагмам и

10. Неподвижные участки 9, расположенные

50 между лампами и несущие на себе винты б, жестко соединены с боковыми стенками волновода и задают исходное поло>кение широкой стенке. Подвижные участки 8 с размещенными на Hex разделительными конденса55 торами 5 расположены над триодами, т. е. в областях максимальных полей резонаторов.

Путем деформации гибких диафрагм 10 ооеспечивается индивидуальная настройка резонансной частоты каждого резонатора.

60 Для обеспечения жесткости конструкции положение,подвижных участков 8 после настройк и жестко фиксируется пайкой или сваркой с боковыми стенками волновода и выводами анодов ламп. Таким образом, в процес65 се технологической сборки резонансная си37994 3

Фиг. / у Б

Составитель М. Порфирова

Техред Г. Дворина

Редактор В. Левятов

Корректор Е. Зимина

Заказ 1799717 Изд. № 1490 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 стема может быть настроена на требуемую частоту в пределах возможного перемещения подвижных участков В. Подстроечными винтами обеспечивается плавная перестройка относительно этой частоты в процессе регулировки и эксплуатации собранного устройства.

Индивидуальная настройка каждого резонатора перемещением соответствующего подвижного участка позволяет выбрать технологические разбросы элементов, например, междуэлектродных емкостей ламп, т. е. предварительно настроить все резонаторы на одну частоту без использования настроечных винтов 7, что расширяет диапазон сопряженной плавной перестройки системы в целом, Вывод суммарной мощнос пи СВЧ может быть осуществлен из любой точки резонансной системы. В качестве элементов связи могут быть использованы индуктивная петля или емкостный штырь.

Предмет изобретения

Резонансная система сложения СВЧ-мощности, содержащая отрезок прямоугольного волновода и несколько триодов, подключенных анодными и сеточными выводами внутри

10 волновода к широким стенкам, отличающаяся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления по мощности и обеспечения настройки по частоте, отрезок волновода выполнен запредельным, в месте подключения анодного

15 вывода часть широкой стенки заменена подвижной диафрагмой, а между триодами в широкую стенку волновода введены регулируемые емкостные штыр и.