Односекционная лампа бегущей волны

 

Изобретение относится к электронной технике СВЧ, конкретно к технике проектирования и изготовления ламп бегущей волны (ЛБВ). Изобретение решает задачу повышения надежности односекционных (прозрачных) ЛБВ в реальных условиях эксплуатации. ЛБВ имеет окна ввода 1 и вывода 2 энергии баночного типа, геометрические размеры которых отличны друг от друга и выбраны из условия: где l₁ и l₂ длина ступенчатого перехода от круглого волновода к прямоугольному на вводе и выводе энергии соответственно; D₁ и D₂- диаметр керамического диска на вводе и выводе энергии соответственно. Или же керамические диски 5 вакуумного уплотнения выполнены из материала с различной диэлектрической проницаемостью. 1 ил.

Изобретение относится к СВЧ-технике, конкретно к технике проектирования и изготовления ламп бегущей волны (ЛБВ). Целью изобретения является повышение надежности ЛБВ в реальных условиях эксплуатации. Сущность изобретения состоит в том, что в ЛБВ окна баночного типа на вводе и выводе энергии выполнены так, что частоты их паразитных резонансов за счет выбора геометрических размеров или материалов окон разнесены на величину, большую удвоенной полосы пропускания резонанса с наименьшей добротностью. На чертеже показана односекционная ЛБВ с баночными окнами ввода 1 и вывода 2 энергии, имеющая неравные соотношения длины ступенчатого перехода l с круглого волновода 3 на прямоугольный 4 диаметру керамического диска 5D. В результате разнесения частот паразитных резонансов ЛБВ работает без самовозбуждения, так как обратная связь в приборе на этих частотах резко уменьшается. Примером конкретного выполнения может служить мощная прозрачная ЛБВ с замедляющей системой типа цепочки связанных резонаторов, баночное окно вывода энергии которой (с целью повышения пропускной способность по СВЧ-мощности) выполнено с использованием керамического материала нитрида бора в отличие от окна ввода энергии, в котором была установлена алюмооксидная керамика. Эти керамические материалы имеют разные величины диэлектрической проницаемости. Поэтому согласование окон в рабочем диапазоне ЛБВ было выполнено при неравных соотношениях длины ступенчатого перехода от круглого волновода к прямоугольному к диаметру керамического диска. При этом не совпали и паразитные резонансные частоты "банок". Эта ЛБВ, как показал эксперимент, оказалась значительно более устойчивой к самовозбуждению при различных аварийных ситуациях по сравнению со своим менее мощным аналогом, имеющим одинаковые (унифицированные) окна на вводе и выводе энергии. Обе упомянутые ЛБВ вместе с задающим каскадом составляют усилительную цепочку, суммарное усиление которой порядка 6С дБ. Предоконечная ЛБВ обладает основными отличительными признаками прототипа, а оконечная ЛБВ выполнена в соответствии с формулой изобретения. Обе ЛБВ имеют усиление порядка 10 дБ, рабочую полосу частот около 6% и КСВН в рабочем диапазоне не более 2. Число отказов предоконечного каскада примерно за один год работы испытательного стенда оконченой ЛБВ составило 9 раз. Из них 7 раз по причине самовозбуждения на частоте "баночного" резонанса и последующего разрушения вакуумного уплотнения окна вывода энергии из-за различного рода отказов испытательного стенда (броски высокого напряжения при перегрузках и отключениях, СВЧ-пробой в соединительных волноводных трактах или при разрушении его отдельных узлов и т.д.). Аналогичных отказов ЛБВ оконечного каскада при этом не было зафиксировано, несмотря на порядок более высокую выходную мощность. Число испытанных образцов при этом за этот же период времени составляет 28 штук. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в более надежной работе ЛБВ в определенных, чаще аварийных, условиях в процессе эксплуатации, когда выход из строя отдельных узлов или систем аппаратуры не приводит к отказу самой ЛБВ.

Формула изобретения

1. ОДНОСЕКЦИОННАЯ ЛАМПА БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ, содержащая ввод и вывод энергии с окнами баночного типа, каждое из которых включает отрезок круглого волновода с керамическим диском, соединенный с обеих сторон с прямоугольным волноводом, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения устойчивости на частотах паразитных резонансов ввода и вывода энергии, окна ввода и вывода энергии выполнены с частотами паразитных резонансов, разнесенными на величину, большую удвоенной полосы, пропускания резонанса с наименьшей добротностью. 2. Лампа бегущей волны по п.1, отличающаяся тем, что геометрические размеры окон выбраны из условия l₁/D₁ ≠ l₂/D₂ где l₁ и l₂, м длина ступенчатого перехода от круглого волновода к прямоугольному на вводе и выводе энергии, соответственно; D₁ и D₂ диаметр керамических дисков на вводе и выводе энергии. 3. Лампа бегущей волны по п.1, отличающаяся тем, что материал дисков вакуумного уплотнения имеет различную величину диэлектрической проницаемости ε₁≠ε₂, где ε₁ и ε₂ величина диэлектрической проницаемости керамического материала на вводе и выводе энергии соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 32-2000

Извещение опубликовано: 20.11.2000        

---