Открытый резонатор

Открытый резонатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

<й> 661664

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.07.77 (21) 2508049/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.е

Н01 P 7!00

Государственный комитет

СССР

fl0 делам изооретеннй и открытий (53) УДК 621.372 (088.8) Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79 (72) Авторы изобретения

В. Г. Павельев и Ш. Е. Цимринг

Институт прикладной физики АН СССР (71) Заявитель (54) ОТКРЫТЫЙ РЕЗОНАТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в мощных СВЧ-генераторах сантиметрового, миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн.

Известен открытый резонатор, имеющий отрезок нерегулярного круглого волновода (1).

Однако этот резонатор не обеспечивает подавления паразитных колебаний типа бегущей волны и колебаний, полоса критических частот которых лежит в полосе частот циклотронного резонанса рабочего типа колебаний.

Цель изобретения — подавление колебаний типа бегущей волны и колебаний, полоса критических частот которых лежит в полосе частот циклотронного резонанса рабочего типа колебаний.

Для этого в открытом резонаторе, содержащем отрезок нерегулярного круглого волновода, к каждому из концов отрезка нерегулярного круглого волновода присоединен отрезок круглого волновода, причем отно шение диаметра присоединенных отрезков круглого волновода равно отношению критических частот отрезков круглого волновоJ 2 да для двух типов ТЕ-волн с различающимися на единицу радиальными и одинаковыми азимутальными индексами.

На чертеже схематически изображен предложенный резонатор.

Открытый резонатор содержит отрезок 1 нерегулярного круглого волновода и два отрезка 2 и 3 круглого волновода.

Открытый резонатор работает следующим образом.

1о

Отрезок 1 нерегулярного круглого волновода выполнен с монотонно изменяющимся сечением. Диаметры отрезков 2 и 3 круглого волновода выбираются в соответствии с соотношением

15 > и

f д е4) где Di u Эе — диаметры отрезков круглого волновода 2 и 3 соответственно, f<,„и f,л,г — критические частоты отрезков круглого волновода 2 и 3 для двух типов ТЕ-волн (ТЕ,„,„и ТЕ, pc различающимися на единицу радиальными и одинаковыми азимутальными индексами.

Это соотношение обуславливает значительные перепады диаметра открытого резонатора по его длине.

661664

Формула изобретения

Составитель А. Сагадиев

Редактор И.Марховская Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Заказ 2501/58 Тираж 922 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При указанном соотношении диаметров поперечные сечения открытого резонатора на отрезках 2 и 3 круглого волновода являются критическими для одной и той же частоты колебаний ТЕп,пи ТЕщ, ч . Благодаря совпадению резонансных частот и оптимальных радиусов взаимодействия, обеспечивается эффективное резонансное взаимодействие электронного пучка с высокочастотным полем. При этом возбуждение колебания ТЕщ„на отрезке 2 круглого волновода ведет к возбуждению колебания TEm,п s на отрезке 3 круглого волновода и наоборот.

Селекция колебаний типа бегущей волны в резонаторе обеспечивается за счет зна- 15 чительного перепада диаметра -открытого резонатора по его длине. Этот перепад диаметра настолько изменяет фазовую скорость бегущих волн, что нарушается синхронизм электронного пучка и высокочастотного поля.

Селекция колебаний, полоса критических частот которых лежит в полосе частот циклотронного резонанса рабочего типа колебаний, обусловлена различием спектра этих колебаний на отрезках 2 и 3 круглого волновода.

Ввиду того, что отрезок нерегулярного круглого волновода 1 является аксиальносимметричным, на нем возможна взаимная трансформация колебаний только в пределах каждой группы. Критические частоты всех пар, кроме рабочих ТЕ„и ТЕщ а разнесены по частоте При этом взаимная трансформация пар существенно снижена, и возбуждение отрезков 2 и 3 круглого волновода на паразитных типах колебаний может происходить только раздельно.

Добротность отрезка 2 круглого волновода пренебрежимо мала, поскольку он на паразитных типах волн согласован с открытым пространством. Добротность же отрезка 3 круглого волновода на паразитных типах колебаний существенно понижена за счет его малой (по сравнению с длиной открытого резонатора) длины. Добротность открытого резонатора в целом определяется дифракционным выводом энергии.

Таким образом конструкция открытого резонатора одновременно обеспечивает селекцию колебаний типа бегущей волны и колебаний, полоса критических частот которых лежит в полосе циклотронного резонанса рабочего типа колебаний.

Открытый резонатор, содержащий отрезок нерегулярного круглого волновода, отличаюи ийся тем, что, с целью подавления колебаний типа бегущей волны и колебаний, полоса критических частот которых лежит в полосе частот циклотронного резонанса рабочего типа колебаний, к каждому из концов отрезка нерегулярного круглого волновода присоединен отрезок круглого волновода, причем отношение диаметров присоединенных отрезков круглого волновода равно отношению критических частот отрезков круглого волновода для двух типов ТЕ-волн с различающимися на единицу радиальными и одинаковыми азимутальными индексами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Власов С. Н. и др. Открытые резонаторы в виде волноводов переменного сечения. Известия высших учебных заведений, Радиофизика, 1069, 12, № 8, с. 1236 — 1244.