Радиочастотный генератор мощных наносекундных импульсов

 

Изобретение относится к формированию мощных радиоимпульсов для ускорительной техники и радиолокации. Целью изобретения является повышение стабильности несущей частоты радиоимпульсов. Генератор содержит тройник 1 на коаксиальной линии, к первому плечу 2 которого подключен поглотитель 5, ко второму плечу - через формирующую линию 7 согласованная нагрузка 8. Формирующая линия 7 выполнена в виде участков 10 центрального проводника 4 равной длины, разделенных рабочими разрядными промежутками 11. В рабочем режиме распространяется бегущая волна, часть энергии которой отражается от каждого разрядного промежутка 11, а другая часть после пробоя проходит через участок 10 к следующему разрядному промежутку 11, где происходит очередное отражение. При этом формируются серии с количеством импульсов по числу рабочих разрядных промежутков 11. Если длина участков 10 кратна четверти длины волны, разрядные промежутки 11 отказываются в пучностях СВЧ-напряжения и как бы подсвечиваются СВЧ-полем, что повышает стабильность генерируемых импульсов за счет синхронизации периодом СВЧ-поля. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 Р 1/14, Н 03 К 3/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1f 11 11 11 11 10

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4454259/24-09 (22) 04.07.88 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С.М.Кирова (72) В.П.Шиян и С.В,Разин (53) 621.373 (088.8) (56) Патент США ¹ 4104558, кл. 315-39, опублик., 1978.

Патент США № 3484619, кл. Н 03 К 3/64, опублик„1969. (54) РАДИОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

МОЩНЫХ НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к формированию мощных радиоимпульсов для ускорительной техники и радиолокации. Цель изобретения — повышение стабильности несущей частоты радиоимпульсов. Генератор содержиттройник 1 на коаксиальной линии,,, Ы2„„1571702 А1 к первому плечу 2 которого подключен накопитель 5, к второму плечу через формирующую линию 7 — согласованная нагрузка 8.

Формирующая линия 7 выполнена в виде участков 10 центрального проводника 4 равной длины, разделенных рабочими разрядными промежутками 11. В рабочем режиме распространяется бегущая волна, часть энергии которой отражается от каждого разрядного промежутка 11, а другая часть после пробоя проходит через участок 10 к следующему разрядному промежутку 11, где происходит очередное отражение, При этом формируются серии с количеством импульсов по числу рабочих разрядных промежутков 11. Если длина участков 10 кратна четверти длины волны, разрядные промежутки 11 оказываются в пучностях СВЧ-напряжения и как бы подсвечиваются

СВЧ-полем, что повышает стабильность генерируемых импульсов за счет синхронизации периодом СВЧ-поля. 1 ил.

1571702

Составитель Е.Бирюков

Текред M.Mîðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Редактор M.Ïåòðoâà

Заказ 1518 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производсгвенно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретение относится к преобразованию электрической энергии постоянного тока в импульсную в высокочастотном диапазоне спектра, а именно к формированию мощных импульсов наносекундной длительности, и может быть использовано в ускорительной технике и радиолокации.

Цель изобретения — повышение стабильности несущей частоты радиоимпульсов.

На чертеже представлена конструкция радиочастотного генератора мощных наносекундных импульсов.

Радиочастотный генератор мощных наносекундных импульсов содержит тройник

1 на коаксиальной линии, к первому плечу 2 которого через развязывающий разрядный промежуток 3, выполненный в центральном проводнике 4 коаксиальной линии, подключен накопитель 5 электрической энергии, к второму плечу 6 через формирующую линию

7 подключена согласованная нагрузка 8, а ( третье плечо 9 является выходом радиочастотного генератора, при этом формирующая линия 7 выполнена в виде участков 10 центрального проводника 4 равной длины, разделенных рабочими разрядными RpOMeжутками 11, элемент 12 связи с зведенным

СВЧ-генератором 13 и фильтры 14 нижних частот, Радиочастотный генератор мощных наносекундных импульсов работает следующим образом.

При подаче высокого напряжения на накопитель 5 через развязывающий разрядный промежуток 3 происходит возбуждение первого плеча 2 тройника 1 и вдоль коаксиальной линии начинает распространяться бегущая волна, одна часть энергии которой отражается от каждого рабочего разрядного промежутка 11, а другая часть после пробоя проходит через участок 10 к последующему рабочему разрядному промежутку 11, где происходит очередное отражение. Энергия, запасенная в бегущей волне, дробится путем последовательных отражений от рабочих разрядных промежутков 11 при их поочередном срабатывании, При этом формируются серии с количеством импульсов по числу рабочих разрядных промежутков

11, Если длины участков 10 одинаковы и соответствующим образом выбраны времена пробоя рабочих разрядных промежутков

11, то формируемые импульсы имеют симметричную форму, так что серии представляют собой радиоимпульсы с несинусоидальной несущей. Энергия СВЧ-генератора

5 13 через элемент 12 связи попадает в резонатор, образованный формирующей линией

7 и фильтрами 14, и возбуждает его. Частота возбуждения выбирается такой, что оказывается за пределами полосы пропускания

10 фильтров 14. Выбрав длину l участков 10 и частоту СВЧ-генератора Л из соотношения

Х

1 = и 4, Где n=2, 4, 6 ...., удается установить такую структуру колебаний, при которой на

15 каждый рабочий разрядный промежуток 11 приходится пучность СВЧ-напряжения. За счет этого рабочие разрядные промежутки

11 как бы подсвечиваются СВЧ-полем и их пробой синхронизируется периодом СВЧ20 поля, что повышает стабильность генерируемых мощных наносекундных импульсов.

Формула изобретения

Радиочастотный генератор мощных наносекундных импульсов, содержащий трой25 ник на коаксиальной линии, к первому плечу которого через развязывающий разрядный промежуток, выполненный в центральном проводнике коаксиальной линии, подключен накопитель электрической энергии, к

30 второму плечу через формирующую линию подключена согласованная нагрузка, а третье плечо тройника является выходом радиочастотного генератора мощных наносекундных импульсов, при этом формирую35 щая линия выполнена в виде участков центрального проводника коаксиальной линии равной длины l, разделенных рабочими разрядными промежутками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильно40 сти несущей частоты радиоимпульсов, в области формирующей линии через отверстие, выполненное во внешнем проводнике коаксиальной линии, подсоединен через элемент связи введенный СВЧ-генератор, а на

45 концах формирующей линии на расстоянии ! от первого и последнего рабочего разрядного промежутков включены введенные фильтры нижних частот, при этом длина! и рабочая длина волны il СВЧ-генератора вы50 браны из словия

1=n—

4 1 где n=2, 4, 6 „.