Многолучевой клистрон

 

МНОГОЛУЧЕВОЙ КЛИСТРОН, содержащий кольцевые резонаторы с емкостным выступом и центральным проводником , ввод и вывод энергии с ак-. сиально-несимметричными элементами связи и устройство компенсации реакИзобретение относится к электронным приборам О-типа, конкретно к пролетным многорезонаторным, многолучевым клистронам с резонаторами кольцевого типа. Келью изобретения является упрощение конструкции прибора за счет использования бокового ввода и вьшода энергии и повышение КПД прибора. . На фиг.1 изображен предлагаемый многолучевой клистрон; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - график зависимости КПД клистрона от величины относительного смещения центральногр проводника. Многолучевой клистрон содержит катодную систему 1, коаксиальный ввод энергии 2 с петлей связи 3 4 входной резонатор 4 со смещенным тивности, отличающийся тем, что, с целью уттрощения конструкции , повьшения КПД, центральный про-; водник входного и выходного резонаторов смещен . относительно оси клистрона на величину, лежалого в пределах 21 0. где D - внутренний диаметр емкостного выступа, мм; d - диаметр центрального проводника , мм; 1 - величина абсолютного смещения центрального проводника относительно оси клистрона , мм. (Л С центральным проводником 5, промежуточные кольцевые резонаторы 6,7 и 8, выходной резонатор 9 со смещен00 4 ным центральным проводником 10, волноводный вьшод 11 энергии, связан00 ный с выходным резонатором щелью :о связи 12, и коллектор 13. Центральный 4 проводник может иметь сечение, отличнее от круга. В качестве рабочего вида колебаний в кольцевых резонаторах используется вид 11 О (Cf - азимутальная разность фаз стоячей волны). При этом поле в зазоре взаимодействия не имеет азимутальных вариаций, и в случае, когда резонатор аксиальносимметричен , равномерно по азимуту. Боковое подключение к резонатору внешней нагрузки или нарушение аксиаль

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg)g Н 01 J 25/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К AaòîpÑÊîìì свиДятильСтву

0 1 +-— --— -— - 0 35

21 рд — э

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ AIHT СССР (21) 3749257/21 (22) 26.04.84 (46) 30.05.91.Б10л. И 20 (72) В.С.Медовиков и И.А.Фрейдович (53) 621.385.6 (088.8) (56) Патент CUA h» 2849644, кл. 315-5.16, 1958.

Авторское свидетельство СССР

« 784610, кл. Н 01 J 25/10, .1979. (54) (57) МНОГОДУЧЕВОИ КЛИСТРОН« содержащий кольцевые резонаторы с емкостным выступом и центральным проводником, ввод и вывод энергии с ак-. сиально-несимметричными элементами связи и устройство компенсации реакИзобретение относится к электронным приборам О-типа, конкретно к пролетным многорезонаторным, многолучевым клистронам с резонаторами кольцевого типа. Целью изобретения является упрощение конструкции прибора за счет использования бокового ввода и вывода энергии и повышение КПД прибора.

На фиг.1 изображен предлагаемый многолучевой клистрон; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — график зависимости КПД клистрона от величины относительного смещения центрального проводника.

Многолучевой клистрон содержит катодную систему 1, коаксиальный ввод энергии 2 с петлей связи 3, входной резонатор 4 со смещенным, SU„„1184394 A1

2 тивности, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения КПД, центральный про-, . водник входного и выходного резонаторов смещен . относительно оси клистрона на величину, лежащую в пределах где 0 — внутренний диаметр емхостного выступа, мм;

d — диаметр центрального проводника, мм;

1 — величина абсолютного смещения центрального проводника относительно оси клистрона, мм. центральным проводником 5 промеЭ * жуточные кольцевые резонаторы 6,7 и 8, выходной резонатор 9 со смещенным центральным проводником 10, волноводный вывод 11 энергии, связанный с выходным резонатором щелью связи 12, и коллектор 13. Центральный 1© проводник может иметь сечение, отлич- «фЬ ное от круга.

В качестве рабочего вида колебаний в кольцевых резонаторах используется вид tp = 0 ((— азимутальная разность фаз стоячей волны}..При 3- » этом поле в зазоре взаимодействия 3М не имеет азимутальных вариаций, и в случае, когда резонатор акснальносимметричен, равномерно по азимуту.

Боковое подключение к резонатору внешней нагрузки или нарушение аксиальФ t84394

Смещение центрального проводника

30 перераспределяет реактивность резоной симметрии резонатора приводит к перераспределению ВЧ полей. Если при подключении к резонатору внешней нагрузки электрическое ВЧ поле в заэо5 ре взаимодействия в области элемента связи возрастает,, такое подключение можно рассмотреть, как внесение в резонатор дополнительной положи;тельной реактивности.

Такая картина наблюдается, если в качестве элемента связи использует" ся, например, щ»ль (фиг.2), ширина ,а которой меньше половины длины волны и свободном пространстве. Щель

9 связи, у которой а ) †-, вносит в резонатор отрицательную реактивность, что приводит к снижению волкового сопротивления и тем самым к снижению КПД клнстрона.

Перераспределение полей в резонаторе, вызванное подключением аксиально-несимметричного элемента связи, может быть скомпенсировано cMe?5 щением центрального проводника в плоскости, проходящей через элемент связи и ось резонатора, что подтверждается экспериментально. натора при виде колебаний СР 0 таким образом, что электрическое

ВЧ поле в зазоре взаимодействия сни жается в направлении смещения центрального проводника и возрастает в противоположной части резонатора„

Таки»» образом, если элемент связи вносит в резонатор положительную реактивность (например, щель связи при à с ф /21, центральный стержень следует смещать в сторону элемента связи. В случае, когда в резонатор вносится отрицательная реактивность (щель связи при а )9/2),центральный стержень следует смещать в направлении, противоположном элементу свя-. зи.

На Фиг.3 приведен. график зависимости КПД клистрона от величины относительно смещения центрального проводника »О выходного резонатора при оптимальной нагрузке, который подтверждает достижение положительного эффекта при использовании изобретения.

В соответствии с графиком на фиг.З уровню повышения КПД на 57 соответствуют точки относительного смещения центральных проводников в пределах О, 1 (точка 14} и 0,35 (точка 15).! 184354

Фиг,2