Устройство для генерации видеоимпульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ВИДЕОИМПУЛЬСОВ, содержащее соединенные последовательно источник электронов, систему формирования и фокусировки электронного пучка, систему развертки, и линию передачи с внешним и внугрюнним провоцниками, выходным разъемом на одном и согласованной балластной нагрузкой на другом конце, отличающееся тем, что, с целью увеличения КПД устройства, внутренний проводник линии передачи выполнен в виде коноида, щирокое основание которого подключено к выходному разъему, узкое - к балластной нагрузке, а образующая коноида И опрюделяется зависимостью ((и/х) Г 0,5 Т)-Ю где D - внутренний диаметр внешнего i проводника линии; L - полная длина линии; (Л N J. - выходное сопротивление линии, У - текущая координата относительС но узкого основания коноида. 4 сл 00 О5 а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (д1) Н 03 К 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 =062 10 (Ф (137)(1 /1() \

° а

° а

Ъг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (2 1 ) 33 0 (362/18-2 1 (22) 26,06,81 (46) 30,09.83, Бкл, N. 36 (72) М.E,Ãåðöåíøòåéí, В,А.Долженков, B.В,Кобзев и Ю,М,Николаев (71 ) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (53) 621.384,6 (088,8) (56) 1. Месяц Г,А. Генерирование мощных наносекундных импульсов, "Сов. радио

1974, с, 170-188.

2. "Радиотехника и электроника

1976, М 5, с. l 115-1118 (протс..(п), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРАUHH ВИДЕОИМПУЛЬСОВ, содержащее соединенные последовательно источник электронов, систему формирования и фокусировки электронного пучка, систему развертки, и линию передачи с внешним и внутренним провоцниками, выходным разъемом на одном и согласованной балластной нагрузкой на другом конце, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения КПН устройства, внутренний проводник линии передачи выполнен в виде коноида,широкое основание которого подключено к выходному разъему, узкое — к балластной нагрузке, а образующая коноида 1" определяется зависимостью

TED - внутренний диаметр внешнего проводника линии;

- полная длина линии;

111 — выходное сопротивление линии, (- текущая координата относительно узкого основания коноида, i O >.3С 6

W (Х)Х = СОИ 5 t, .

Волновое сопротивление линии для ТЕМ

20 . волны без дисперсии равно

Изобретение относится к радиогехнике, к технике генерирования видеоимпульсов дли гельностью короче одной наносекунды, и может быть использовано для генерации импульсов управпения в регистрирую- 5 щей аппаратуре, в ускорителях элементарных чаотиц и s качестве генератора эталонных импульсов заданной формы, Известны устройства, построенные на генераторах с разрядом накопителя, в которых бмкость или разомкнутая линия медленно заряжаются от источника напряжения, затем через уазрядник разряжается на нагрузку с.13 .

Однако в укаэанных устройствах сравнительно большая инерционность разрядников, вследствие чего длительность мош-. ного импульса не удайтся сделать короче

10-20 нс, балластной нагрузке, а образующая коноида и определяется зависимостью 2 1" gl) (/x) г-= Ц>3 40 где Э - внутренний диаметр внешнего проводника линии, (- полная длина линии, ф - выходное сопротивление линии, х - текущая координата относительно узкого основания коноидаа

Линия передачи делается неоднородной с переменным волновым сопротивлением М (W) и произведением

Недостатком известного устройства, использующего однородную линию передачи, является сравнительно низкое значение КПД преобразования энергии электрон ного пучка в энергию импульса, которого не может быть более 50%. Это связано с тем, что электронный пучок возбуждает в линии две волны — одну, бегущую к выходному разъему, энергия которой используется, и другую, бегущую от выходного разъема, энергия которой теряется в балластной нагрузке, 40

Бель изобретения — повышение КПД ус гройс гва.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для. генерации видеоимпульсов, содержащем соединенные последовательно источник электронов систему формирования и фокусировки элект

50 ронного пуска, систему развертки и линию передачи с внешним и внутренним проводниками, выходным разъемом на одном и согласованной балластной нагрузкой на другом конце, внутренний проводник линии передачи выполнен в виде коноида широкое основание которого подключено к выходному разъему, узкое — к

Известно также устройство для генера» Жни видеоимпульсов, содержащее соединенные последовательно источник электронов, систему формирования и фокусировки электронного пучка, систему раз- 2 вертки и линию передачи с внешним и внутренним проводниками, выходным, разъемом на одном и согласованной балластной нагрузкой на другом конце I 2) . где С вЂ” погонная емкость, - погонная индуктивность линии, () - фаэовая скорость распространения волны, которая постоянна вдоль линии и равна скорости света, Vy=1 ) LäÑ и, следовательнс соотношение (1) может быть записано в виде

На фиг. 1 показана схема устройства для генерации ультракоротких видеоимпульсов, на фиг. 2 и 3 — сечения в начале и в конце линии соответственно.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 электронов, систему 2 формирования и фокусировки электронного пучка, систему 3 развертки и неоднородную линию 4 передачи с вы« ходным разъемом 5 на одном и согласован ой балластной нагрузкой 6 на другом конце.

Неоднородная линия 4 передачи содержи внешний проводник 7 цилиндрической формы и внутренний проводник 8 в виде коноида, Внешний проводник 7 имеет постоянное сечение вдоль линии передачи, а внутренний - переменное се» чение и, следовательно, зазор между внутренним и внешним проводниками также будет переменным. Внутренний проводник 8 псдсоединен широким основа1 нием к выходному разъему,э, а узким —, ) 0 15 jtil

@зги

Составитель С.Шитов

Редактор И,Ковальчук Техред М,Тецер Корректор В.Бутяга

Заказ 7572/57 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 к балластной нагрузке 6, которая может быть присоединена к линии через разъем.

Образующая коноида 1 внутреннего проводника 8 линии 1 передачи определяется зависи мост ь ю (4«Ies9)(ь/x)

) =ОБD 10 (3) где +g - выходное сопротивление линии.

Устройство для генерации видеоимпульсов работает следуккцим образом.

Электронный поток возбуждается в источнике 1 электронов, запуск которого осуществляется устройством синхронизаи, ии (на фиг,1 не показано), Далее с помскцью .системы 2 формирования и фокусировки формируется электронный пучок. Этот пучок сканируется с помощью системы 3 развертки вдоль неоднородной линии 4 передачи со скоростью, равной скорости волны в линии о направлению к выходному разъему 5 линии передачи, При этом между внутренним проводником 8 и внешним проводником 7 линии 4 передачи возникает электромагнитная волна, бегущая от начала линии к ее выходному разъему 5, а обращая волна не возникает. Таким образом, на выходе линии (разъем 5) возникает видеоимпульс,Балластная нагрузка

6 поглощает электромагнитную волну, бегушую в обратном направлении, которая может возникнуть в реальной конструкции из-за различных неточностей, Длительность выходного импульса при этом равна ширине электронного пятна

C,äåëåííîé на скорость света, а время генерации импульса - длине линии. L деленной на скорость света. Выходной импульс может быть в сотни раз короче, 10 чем время генерации, и тем самым импульсная мощность источника электронов может быть в сотни раз меньше мощности выходного импульса.

Ток электронного пучка о, напряже15 ние источника электронов (.1о, размер электронного пятна с должны быть связаны следуюшим соотношением — — р=, /у,"ч / ЫХ 1 (4)

) 0, Ф 1 10

20 где Ф вЂ” выходное сопротивление лирцч нии, при выполнении условий (1,4) в линии возбуждается только пря мой импульс длительностью E/Ñ, обратного импульса и связанных с ним

25 потерь не возникает, напряжение в импульсе равно напряжению источника электронов Оо, поэтому электроны отдают всю свою энергию на возбуждение импульса.

Как показывает анализ, ожидаемый

КПД устройства составляет 80-90%.