Резонатор свч-прибора

 

Изобретение относится к электронным сверхвысокочастотным (СВЧ) приборам, а именно к приборам типа клистрона. Оно быть использовано также в линейных ускорителях частиц в качестве группирователя . Резонатор СВЧ-прибора содержит боковые стенки (С) 1 с трубками 2 дрейфа и цилиндрическую С 3 и представляет собой соединенные сооско половину тороидального резонатора с продольным размером h 0.2 Ар и разомкнутый четвертьволновый коаксиальный резонатор с длиной i внутреннего проводника 0,2 Др 1 0.24Лр , где Лр - ра бочая длина волны. Изобретение повышает коэффициент полезного действия СВЧ-прибора путем возбуждения в зазоре взаимодействия суммы высокочастотных напряжений на основной и удвоенной частоте сигнала, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4006424/21 (22) 15.01.86 (46) 07.10.91. Бюл. ЬВ 37 (72) В.Г.Андреев, H.Â.Àíäðååâ, В.M.Áåëóãèí и И.А.Сытченко (53) 621.385.6(088.8) (56) Кацман Ю.A. Приборы СВЧ. М.: Высшая школа, 1983, с, 339.

Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ, т. -1, М.; Высшая школа, 1970, с. 349. (54) РЕЗОНАТОР СВЧ-ПРИБОРА (57) Изобретение относится к электронным сверхвысокочастотным (СВЧ) приборам, а именно к приборам типа клистрона. Оно может быть использовано также в линейных ускорителях частиц в качестве группирователя. Резонатор СВЧ-прибора содержит 6оковые стенки (С) 1 с трубками 2 дрейфа и цилиндрическую С 3 и представляет собой соединенные соосно половину тороидального резонатора с продольным размером и <: О,2 Ар и разомкнутый четвертьволновый коаксиальный резонатор с длиной 1 внутреннего проводника 0,2 )р 1 0,24ЛР, где ЯР— рабочая длина волны. Изобретение повышает коэффициент полезного действия СВЧ-прибора путем возбуждения в зазоре взаимодействия суммы высокочастотных напряжений на основной и удвоенной частоте сигнала, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электронным

СВЧ-приборам, а именно к приборам типа клистрона. Изобретение может быть использовано также в линелных ускорителях частиц в качестве группирователя, Целью изобретения явг!яется повышение КПД СВЧ-прибора путем возбуждения в зазоре взаимодействия суммы ВЧ-напряженил на основной л удB08HHQA частоте сигнала, Поставлен ная ь!ел ь .Г(ости гается эа счет получения крагь!(-.!:< частот связи pBj_#_KQH" рН0А систе!.!ь!, !:-ОстGя!!iе!л из пОлОВины тО роидал ьнкит две торцовые стенки 1 с трубками 2 дрейфа и цилиндрическу!о стенку 3 и представляет собой соеди -8HHb!8 соосно половлну тороидального резонатора (относительно плоскости, проходя цей через середину цилиндр!Аческой части) и разомкнутыЙ четвертьволно Вый коакс!лал ьн ый резонатор.

Пои этОм мес ГО их соедине!-!ия находится в сечении, проходяще. через середину зазора мех<ду трубками Дрейфа. Внутреннему проводнику коаксиального резонатора на разомкнутом KQII>;:. Г!ридана форма трубки дрейфа ог тороидальнar0 p830Hатора. При такой конс „ к!(!и 068спечив38тся уДОб

СТВО ПРИ ".;ВСТРО!!:- Е Р8ЗОНВТОРОВ И СОЗД3ется QTp,:,:т, ра эле, .три 80Kar0 ВЧ-поля в

Г! риОсев.з! 00лас" и, своойст38нная стpуктg08 пол. -I в Оезсн:=.." Ооах, KQTQpb!8 уже ИС" пол, зуютг;; В поиборах СВ -), ПрОДОльный pаэvер 1 тороиДально го резонат !03 определяется Выражением

1. == d 2 Q, 3 дл: на I 3!-Ippeннего проводника

K03KCé33ÜI-,0Ã0 резонатора Б IONp38TCI: Иэ Диапазона 0,2 ф:- 6,24 Лр, где "я — раОочаЯ Дл (! на ВОл н ь!, i!ля УcTPQAcTBB, и ри 38Д8н НОГО н3 фY! Г, 1, Внутр!8нний Ди"

dII8Tp Внешне " проводника коаксиаль" ного рез0:-!3 Ора раве! I Внутреннему

ДИВМВТРУ ТОООИДВЛ !Ь!- !Го РЕЗОНЗТОР3, ДЛЯ устройства, приведенного на фиг.2, диаметр Бнутрень!8ГО проводника коаксиальнаго p830r!3T003 равен ДИВMBTpll

QCHQB3HI трубки доейфа торОИдальНО го РоэонатОРЯ, ! Ороидал ьн ы и и к03!<си!Вльный резона тары Должны быть настроены HB частоту: где fñ — частота сигнала;

f1, f2 — частоты связи двухконтурной системы, причем f2 д211.

Настройку резонаторов целесообразно проводить отдельно, причем настройку половины тороидального резонатора — с использованием технологического днища, преДставляющеГО собОЙ провоДящий Диск, одна из торцовых поверхностей которого тщательно обработана и представляет плоскость, проходящую через середину зазора между трубками дрейфа перпендикулярно оси резонатора, Половину тороидального резонатора можно настраивать, изменяя его диаметр, а коаксиальный резонатор— изменяя его высоту. Затем, соединив резонаторы, производят окончательную настройку, изменяя диаметр 2rt для резонатора, изображенного на фиг.1, и диаметр 2r2 для резонатора, изображенного на фиг,2, и регулируя этим изменением коэффициент связи до Величины, равной

Ксв — 100 Д, f) + f)

Ф

В этом случае частоты сВязи Двухконтурной системы f2 - f(и f< 21с, т.е. их отношение равно приблизительно двум.

На фиг.3 представлена расчетная зависимость частот связи f2, fl от радиуса rt для резонатора, изображенного на фиг,1 и имеющего следующие размеры; 2а=12 мм;

3- 2b=6,6 мм; hi=10,8 мм; h2=23.5 мм; а=30 ;

2!<=58 мм; ВЗ=0,5 мм. Из приведенной зависимости видно, что при r1=22,0 мм отношение ff к,f2 равно 2, Устройства работает следующим образом.

Пучок предварительно сгруппированных частиц, пролетая по оси резонатора между трубками 2 дрейфа, возбуждает в нем сумму высокочастотных колебаний на основной и удвоенной частоте сигнала (на частотах связи f2 и f, объединенных половины торо!лдального резонатора и разомкнутого четвертьволнового коаксиального резонатора). Взаимодействие пучка с наведенными В промежутке между трубками дрейфа 2, ВЧ-напряжениями на основной и удвоенной частоте сигнала существенно улучшает эффективность группировки частиц.

Использование изобретения позволяет повысить КПД клистронов примерно на 1520, не усложняя их конструкции и технологии изготовления.

Формула изобретения

1. Резонатор СВЧ-прибора, содержащий цилиндрическую стенку и боковые

1376828

5000, 250g

98oo, 4

Z2 г;rpfptg

Составитель Н. Абраменко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор. 3. Лончакова

Редактор Т. Куркова

Заказ 4592 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 стенки с трубками дрейфа, образующими зазор взаимодействия, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД прибора за счет возбуждения в зазоре взаимодействия суммы высокочастотных напряжений одновременно на основной и удвоенной частотах сигнала, резонатор состоит из половины тороидального резонатора с продольным p83M6pot Il -- 0,2, р и соосного с ним разомкнутого четвертьволнового кодксиального резонатора, длина I внутреннего проводника которого удовлетворяет выражению 0,2@ 1 0,24Яр, где Мр — рабочая длина волны, при этом место их соединения находится в сечении, проходящем через середину зазора взаимодействия, 2. Резонатор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й5 с я тем, что диаметр внутреннего проводника коаксиального резонатора равен диаметру основания трубки дрейфа тороидального резонатора.

3. Реэонаторпоп.1,отл ичающий10 с я тем, что внутренний диаметр внешнего проводника коаксиал:-ного резонатора равен внутреннему диаметру тороидального резонатора.