Лампа обратной волны

 

ЛАМПА ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ, содержащая элекгронно-оптическую систему , формирующую два ленточных электронных потока, проходящих с двух сторон вдоаь ппоскоА периодической сисгемы, и металлическую оболочку, выполненную в виде отрезка прямоугольного волновода с двумя продольными гребнями, расположенными вдоль периодической системы,, отличающаяся тем, что, с целью улучшения спектральных характеристик прибора, высота гребней не менее, чем в два раза превышает зазор между гребнем и периодической системой, а электроннооптическая система смещена относительно плоскости, проходящей через середину Гребней на 10-15%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) 00 (р Н 01 ф 25/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ " -: ".:,;,.; /

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (2i) 3469695/18-21 (22} 29,03.82 (46) 23.11.83.. Бюл. № 43 (72) Г.А,:Алексеев, A,ß.Êèðè÷åíêî и В,И,Саенко (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиофизики и электроники AH Украинской CCP (53) 621,385,6 (088.$) (56) 1. Р.Neunier, 0.Reverdin,. Recent

Developments on 0-Туре. Carcinolrons."Nicrowave Tubes". Record of the international Congress on Nicrowave Tu;bes. Nunich. 7-11 june, 1960, р. 119-;

:Р3.

2. Патент США ¹ 2683238, кл. 315-3,6, опублик. 1954 (прототип}„ (54)(57) ЛАМПА ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ, содержащая электронно-оптическую систему, формирующую два ленточных электронных потока, проходящих с двух сторон

aaanb плоской периодической системы, и . металлическую оболочку, выполненную в виде отрезка прямоугольного волновода с двумя продольными гребнями, расположенными вдопь периодической системы,, о тл и ч а .ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения спектральных характеристик прибора, высота гребней не менее, чем в два раза превышает зазор между гребнем и периодической системой, а электроннооптическая система смещена относительно плоскости, проходящей через середину Е гребней на 10-15%.

1056307

Язобре гение относится к электровакуумной технике, а именно к устройству лампы обратной волны (ЛОВ), и может быть применено в приборах радионавигации, Радиолокации, диагностики IIH83MbJ QHsl 5 генерирования радиоволн миллиме трового и субмиллиметрового диапазонов.

Известна ЛОВ, содержащая. электронно оптическую систему, формируюшую два ленточных электронных потока, проходящих 0 вдоль сторон плоской периодической системы, и два электрода, расположенные с обеих сторон периодической системы и подключенные к катоду лампы, jig.

За счет применения электродов,. нахо дяшихся под отрицательным потенциалом и, тем самым, представляющих собой ионные ловушки, удается понизить амплитуду побочных спектральных составляющих сигнала бопее Чем на 40-50 дБ по и по- >О высить срок службы ЛОВ от сотен до тысячи часов.

Однако расширение диапазона генерируемых частот в сторону миллиме тровых. дпин вопи при использовании известной конструкции с рядом .технических и технологических трудностей, с усложнением условий эксплуатации, со снижением виброустойчивости ЛОВ. Введение отрицательного потенциала в пространство взаимодействня создает дополнительные, трудности в формировании ленточного электронного потока с необходимой структурой.

Наиболее близкой к изобретению является ЛОВ, содержащая электронно-оптическую систему, формирующую два ленточных потока, проходящих с двух сторон вдапь плоской периодической сис темы, и . металлическую обопочку, выполненную в виде отрезка прямоугольного волновода

40 с двумя продольными гребнями, расположенными вдоль периодической системы.

Эта конструкция ЛОВ нашла широкое применение в миллиметровом диапазоне длин волн (2)

Однако, ширина спектральной линии сигнала, стабильность его амплитуды и частоты, уровень побочных паразитных колебаний в таких ЛОВ в несколько раз хуже аналогичных характеристик ЛОВ 50 сантиметрового диапазона. Наибопее сильно выраженной и наиболее трудно устра-. нимой паразитно& модуляцией сигнала

ЛОВ является модуляция, возникающая на частотах 0,5-1,5 МГц, вызванная копеба 55 ниями ионов остаточного газа в пучке в присутствии фокусируюшего магнитного поля.

Целью изобретения является улучшение спектральных характеристик прибора»

Указанная цель. достигается тем, что в ЛОВ, содержащей электронно-оптическую систему, формирующую два ленточных электронных потока, проходящих с двух сторон вдоль плоской периодической системы, и металлическую оболочку„ выполненную в виде отрезка прямоугопьно ;го вопновода с двумя продольными, гребнями, расположенными вдоль периодической системы, высота гребней не менее, чем в два раза превышает зазор .между гребнем и периодической системой, а электронно-оптическая система смещена относительно плоскости, проходящей через середину гребней на 10- .

1 5

На фиг. 1 приведена конструкция ЛОВ; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез, на фиг. 3 - то же, продольный разрез.

Предлагаемая ЛОВ дпя генерирования миллиметровых волн содержит электроннооптическук систему 1 с двумя прямоугольными анодными отверстиями 2, смещен» ными относительно средней плоскости продольных гребней 3, расположенных вдоль плоскости периодической системы

4 (лестничного или встречноштыревого типа), пространство 5 взаимодействия, состоящее из двух объемов, образуется продольными гребнями 3 и поверхностью периодической системы 4 и оболочку 6.

Внутренняя полость, образованная периодической системой, гребнями и оболочкой, является каналом дрейфа прибора»

При работе лампа располагается в продольном статическом магнитном поле, удерживающем электронные пучки.

Устройство работает следующим образом.

При смешении электронно-оптической системы .относительно плоскости, прохо- дящей через середину гребней, часть электронного потока оказывается проходящей вне пространства взаимодействия, так как канал дрейфа неоднороден (в пространстве взаимодействия он уже, чем вне его), характер распределения потенциала пространственного заряда в пучке приобретает асимметричный характер относительно оси пучка.

Такой характер распределения потенциала пространственного заряда в поперечном сечении пучка обуславливает накопление положительных ионов остаточных газов вне пространства взаимодействия в балластной части пучка. Балластная

3 .10563 часть пучка выполняет paraь ионной ловуш.ки, Это приводит к снижению влияния положительных ионов на процессы энергообмена между В4 полем замедляющей системы и электронным потоком, так как 5 рабочая часть пучка менее подвергается влиянию ионов. Важно, что в этих условиях, при перемещении сечения электронного потока, минимум потенциала пространственного заряда перемешается не син-10 хронно с границами потока, а быстрее.

Расчетным путем установлено, что дня этого необходимо, чтобы ширина канала дрейфа: пучка вне пространства взаимодействия превышала ширину канала прост 15 .ранства взаимодействия не менее чем в два раза, а балластная часть электронного потока, проходящую вне простуанства взаимодействия, составляла не менее 1015% его сечения. При меньших размерах gp балластной части минимум потенциала пространственного заряда не выходит из области прос транства взаимодействия, Увеличение части пучка, проходящей вне пространства взаимодействия, нецелесо- д5 образно по энергетическим соображениям.

Уменьшение КПЛ на 10-15% для генераторов типа ЛОВ; принципиально обла,дающих невысоким KHQ (ля ламп мил07 лиме трового диапазона это выражается в еше большей степени), не является

clara ушербным. В то же время, спектр, 1 выходного сигнала ЛОВ, устойчивость ее работы, срок службы, виброустойчивость в предлагаемой конструкции ЛОВ оказывается повышенными.

Следует отметить, что таким же образом можно улучшать характеристики выходного сигнала и эксплуатационные характеристики прибора при расположении замед.ляющей системы непосредственно на продольных ребрах (используя, например, гребенчатые замедляющие системы), если над ней расп яагается плоскость, удаленна на расстояние менее длины волны в системе, или при испопьзовании сдвоенных гребенчатых периодических систем, образующих продопьные гребни в f 1-образном вопи оводе.

Применение s предлагаемой ЛОВ ионной ловушки в виде балластной части пучка может позвопить снизить амплитуду коле-, баний боковых линий на 30-50 дБ и повысить срок службы на порядок. При этом остальные основные характеристики выход-. ного сигнапа и эксплуатационные характеристики ЛОВ остаются неизменными.

ВНИИПИ Заказ 931 9/48 Тираж 703 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4