Формирователь свч-импульсов

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации, а также в исследованиях физики плазмы. Цель изобретения - повышение выходной мощности и упрощение конструкции. Формирователь СВЧ-импульсов содержит цилиндрический резонатор 1 радиусом R, в первом торце которого расположен элемент 2 ввода энергии, который выполнен в виде двух соединенных через радиальный резонатор 4 отрезков 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линии, внешний D и внутренний D<SB POS="POST">о</SB> диаметры которой равны D = 0,765R + λ/4

D<SB POS="POST">о</SB> = 0,765R - λ/4 @ Kλ, где λ - длина волны СВЧ-колебаний

K = 1,2,3... Радиальный резонатор 4 расположен на расстоянии L = [(2N +1)/4]<SP POS="POST">.</SP>λ от второго торца цилиндрического резонатора 1, и внутри одного из торцов радиального резонатора 4 установлен электронный коммутатор 7. Включение в элемент вывода энергии радиального резонатора 4 не по прямой, а по инверсной схеме обеспечивает возбуждение E<SB POS="POST">око</SB> вида колебаний, имеющего максимум E<SB POS="POST">Z</SB> электрической компоненты СВЧ-поля на оси радиального резонатора 4, что позволяет упростить конструкцию и режим поджига разряда, а увеличение площади поперечного сечения элемента вывода энергии позволяет повысить выходную мощность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Н 01 P 1/14

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4498777/24-09 (22) 27.10,88 (46) 30.12.90. Бюл. М 48 (71) Научно-исследовательский институ ядерной физики при Томском политехническом институте им, С.М. Кирова (72) С.Н. Артеменко и В.Л. Каминский (53) 621.373.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1277864, кл. Н 01 P 1/14, 1987. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СВЧ-ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации, а также в исследованиях физики плазмы.

Цель изобретения — повышение выходной мощности и упрощение конструкции. Формирователь СВЧ-импульсов содержит цилиндрический резонатор 1 радиусом R, в первом торце которого расположен элемент

2 ввода энергии, который выполнен в виде

„„5Ц„„1617492 А1 двух соединенных через радиальный резонатор 4 отрезков 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линии, внешний 0 и внутренний б(!диаметры которой равны: 0-0,765 R+ А/4;

do-0,765 R-Л/4 IQ, где А-длина волны

СВЧ-колебаний; К = 1, 2, 3.„, Радиальный резонатор 4 расположен на расстоянии!= ((2п+1) /4) 1, от второго торца цилиндрического резонатора 1, и внутри одного иэ торцов радиального резонатора 4 установлен электронный коммутатор 7. Включение в элемент вывода энергии радиального резонатора 4 не по прямой, а по инверсной схеме обеспечивает возбуждение Еол вида колебаний, имеющего максимум Е электрической компоненты СВЧ-поля на оси ради- 3 ального резонатора 4, что позволяет упростить конструкцию и режим поджига разряда, а увеличение площади поперечного сечения элемента вывода энергии позво9ляет повысигь выходную мощность. 1 ил.

1617492

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации, а также в физике плазмы.

Цель изобретения — повышение выходной мощности и упрощение конструкции. 5

На чертеже изображена структурная схема формирователя СВЧ-импульсов.

Формирователь СВЧ-импульсов содержит цилиндрический резонатор 1, в первом торце которого расположен элемент 2 ввода 10 энергии, к которому подключен источник 3 возбуждающих колебаний. К второму торцу цилиндрического резонатора 1 подключен соосно с ним элемент вывода энергии, который выпрлнен в виде двух соединенных че- 15 рез радиальный резонатор 4 отрезков 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линии. Внутри одного из торцов радиального резонатора 4 установлен электронный коммутатор 7, к которому подклЮчан источник 8 управпя- 20 ющих сигналов. Радиальный резонатор 4

2п+ 1 расположен на расстоянии 1 =- Л от

4 второго торца цилиндрического резонатора

1, где it — длина волны СВЧ-корлебаний; и = 25

-1, 2, 3.... Внешний 0 и внутренний do диаметры отрезков 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линии равны:

О = 0,765R + iV4; d() = 0,765R — Л/4 = К Л, У>,где R — радиус цилиндрического резонатора

1, Р»Л; К=1,2....Диаметр2йидлина1 цилиндрического резонатора 1 связаны между собой и с длиной il eorms, СВЧ-коле- -"5 баний соотношениями:

2,613R

21

Л

40 а диаметр d и высота Н радиального резонатора 4 соответственно равны:

0 — К Л, Н Л/2; К = 1, 2, 3.... 45 Формирователь СВЧ-импульсов работает следующим образом.

СВЧ-колебания от источника 3 возбуждающих колебаний через элемент 2 ввода энергии поступают в цилиндрический резо- 50 натор 1, а затем в отрезки 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линии и радиальный резонатор 4, Элемент 2 ввода энергии и размеры цилиндрического резонатора 1 выполнены такими, что в цилиндрическом ре- 55 зонаторе 1 возбуждаются колебания типа

Ео р, где р=1, 2,3....

Выбор длины 1 отрезка 5 сверхразмерной коаксиальной линии, диаметр dp внутреннего проводника отрезков 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линии, высоты Н радиально о резонатора 4 обеспечивает возбуждение синфазных колебаний соответственно на ТЕМ- и Eo(1<+1)-волнах, При этом так как структура полей в отрезке 5 сверхразмерной коаксиальной линии и радиальном резонаторе 4 и в месте их стыка, противоположна, то в отрезок 6 сверхразмерной коаксиальной линии элемента вывода энергии излучаются противофазные

aoríû одного и того же типа ТЕМ. Это практически исключает потери СВЧ-энергии на излучение при ее накоплении.

После окончания процесса накопления

СВЧ-эне ", ии под действием источника Synравляющих сигналов срабатывает электронный коммутатор 7, установленный внутри одного из торцов радиального резонатора 4 на его оси. Это вызывает изменение фазы волны, излучаемой из радиального резонатора 4 в отрезок сверхраэмерной коаксиальной линии, на противоположную, что приводит к синфазности волн, излучаемых из отрезка 5 сверхразмерной коаксиальной линии элемента вывода энергии и радиального резонатора 4 в отрезок 6 сверхразмерной коаксиальной линии, Поэтому накопленная СВЧ-энергия начинает вытекать из цилиндрического резонатора 1 в нагрузку.

Повышение выходной мощности в формирователе СВЧ-и лпупьсов достигается за счет увеличения площади поперечного сечения элемента вывода энергии, При этом так как мощность формирователя СВЧ-импульсов равна мощности бегущей волны в отрезке 5 сверхразмерной коаксиальной линии, то путем увеличения мощности СВЧ-колебаний в нем за счет повышения площади его поперечного сечения, в формирователеСВЧ-импульсов достигается увеличение мощности формируемых импульсов, Включение в элемент вывода энергии радиального резонатора 4 не по прямой, а по инверсной схеме обеспечивавет возбуждение Еоко -- вида колебаний, имеющего максимум Е> электрической компоненты

СВЧ-поля на оси радиального резонатора 4.

Такое упрощен «конструкции формирователя СВЧ-импульсов позволяет осуществить переключение фазы волны, излученной иэ радиального резонатора 4, путем поджига разряда только по оси этого радиального резонатора 4, т.е. упростить режим поджига разряда.

Формула изобретения

Формировэ ель СВЧ-импульсов, содержащий цилиндрический резонатор. в пер1617492

0 =0,765R +А/4; do =0,765R -Л/4= KÀ, Составитель В.Рощин

Тех ред М. Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор А,Огар

Заказ 4122 Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиями при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вом торце которого расположен элемент ввода энергии, к второму торцу которго подключен соосно с цилиндрическим резонатором элемент вывода энергии, а внутри него на расстоянии! — А, где А — длина

2n+1 волны СВЧ-колебаний, n - 1, 2, 3..., от его второго торца и соосно с ним установлены радиальный резонатор, высота которого выбранаравной H А/2 излектронныйкоммутатор, отличающийся тем, что, с целью повышения выходной мощности и упрощения конструкции, элемент вывода энергии выполнен в виде двух соединенных через радиальный резонатор отрезков сверхрвзмер ной коаксиальной линии, при этом внешний

О и внутренний 4о диаметры отрезков с верх5 размерной коаксиальной линии равны: где R — радиус цилиндрического резонатора, 10 Я»А; K-1,2..., аэлекторонный коммутатор установлен в одном из торцов радиального резонатора на его оси.