Замедляющая система для приборов о-типа

 

О П И С А Н И Е (ii) 5I6I23

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ( (51) М. Кл.- Н 01J 23j24

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.10.72 (21) 1832749/25 с присоединением заявки %в (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень Ке 20

Дата опубликования описания 22.06.76

Говударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) Ъ Д1 621.385.63 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Трифонов и В. И. Юрьев (71) Заявитель (54) ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРИБОРОВ О-ТИПА

Изобретение относится к электронной технике, в частности к замедляющим системам, например для ламп бегущей волны (ЛБВ).

Известна замедляющая система типа «диафрагмированный 1волновод» (патент США

Ке 3181023, кл. 315-3,5). Для улучшения ее полосовых свойств отдельные резонаторы связаны между собой с помощью специальных щелей, индуктивных петель или стержней.

Подключение к диафрагмам в области отверстий отрезков цилиндров позволяет увеличить сопротивление связи.

Данная система имеет хорошие теплорассеивающие свойства, что позволяет использовать ее в ЛБВ с высокими средними уровнями мощности.

Однако замедляющая система типа «диафрагмированный волновод» в ЛБВ дециметрового диапазона длин волн не применяется, так как в этом диапазоне ее поперечные размеры слишком велики.

С целью уменьшения поперечных размеров замедляющей системы типа «диафрагмированный волновод» предложена конструкция замедляющей системы,,которая имеет в дециметровом диапазоне длин волн поперечные размеры существенно меньшие, чем обычная система. При этом сохранены высокие теплорассеивающие свойства диафрагмированного волновода.

Уменьшение поперечных размеров получено введением в отсеки между диафрагмами отрезков радиально расположенных линий замедления. С одного конца они закорочены на экран, с другого образуют своими конечными элементами кольца пролетного канала. В качестве радиально направленных отрезков замедляющей системы могут быть применены различные типы структур: спирали (плоские, 1о конусные, рупорные или обычные), штыревые системы («палец в палец» и др.), системы лестничного типа и многие другие.

На фиг. 1 показана предлагаемая замедляющая система с радиальными отрезками спи15 ралей, замкнутых на экран и пролетные трубки дрейфа; на фиг. 2 и 3 — то же, с радиальными отрезками линий «штырь в штырь», с различной симметрией штырей относительно плоскости диафрагм на каждой фигуре; на

20 фиг. 4 то же, с П-образными проводниками на диафрагмах, с возрастающими поперечными размерами этих проводников в направлении к экрану; на фиг. 5 и 6 — то же, с дополнительными диафрагмами, выполненными

25 в виде радиальных деформированных «двойных штыревых гребенок» на фиг. 5 и в виде

«одиночной гребенки» на фиг. 6; на фиг. 7— то же, с дополнительными диафрагмами, выполненными в виде деформированных радиальных отрезков линий замедления «штырь в штырь»; на фиг. 8 — то же, с диафрагмами, выполненными в виде радиальных отрезков линий «плоская спираль» («меандр»); на фиг. 9 — то же, с диафрагмами в виде радиальных линий типа «меандр», с возрастающими поперечными размерами (перемычками); на фиг. 10 — то же, с радиальными отрезками линий типа «меандр» и с диафрагмами со щелями; па фиг. 11 — то же, с радиальными отрезками линий замедления, выполненных в виде концентрических колец, соединенных радиальными проводниками, и с индуктивными штырями; на фиг. 12 — распределение токов в радиальных отрезках линий замедления, показанных па рис. 10 для основного вида колебаний; на фиг. 13 — распределение токов для основного вида колебаний в радиальных отрезках линий системы, показанной па фиг. 111 на фпг. 14 — замедляющая система с диафрагмами, выполненными в виде радиальных линий замедления типа «меандр», с диафрагмами, нсзакороченными на экран; на фиг. 15— дисперсионная характеристика замедляющей системы, показанной на фиг. 14.

Iiàæäûé отсек предлагаемой системы (фиг. 1) образован отрезками одиночных спиралей 1, расположенных радиально, закороченных на цилиндрический или прямоугольный экран 2 с одного конца и образующих пролетный канал другими свободными концамп 3. Число спиралей, образующих каждый отсек, может быть разли шым в зависимости от требований к параметрам системы. Варианты конструкций, обладающих большей жесткостью и лучшими теплорассеивающими свойствами, показаны на фиг. 2, 3 и 4.

Радиальные отрезки отсеков предложенной структуры могут быть образованы замедля|ощими системами типа штыревых. Показана конструкция (фиг. 2), использующая систему типа «штырь в штырь». В зависимости от требований к свойствам такой системы штыри 4 могут быть расположены симметрично относительно плоскости диафрагмы или при радиальном движении от штыря к штырю их положение изменяется на 180 (фиг, 3) относительно плоскости диафрагмы.

Величина сопротивления связи зависит от энергии, запасенной в отсеках диафрагмированного волновода.

Замедляющая система, показанная на фиг. 4, позволяет уменьшить запасенную в отсеках энергию и, следовательно, повысить сопротивление связи. Она создана последовательностью отсеков, образованных диафрагмами с применением П-образно изогнутых проводников 5, расположенных в виде радиального ряда па диафрагмах. Радиальные отрезки линий такого типа аналогичны системам лестничного типа. Запасенная энергия уменьшена вследствие тонкой структуры проводников, образующих радиальную линию.

Рассмотренные варианты предложенной конструкции замедляющей системы отличаются тем, что для замедления волны в радиальном г

1()

>5

ЗО 35

-1:>

53

65 направлении к диафрагмам подключены дополнительные элементы: штыри, проводники специально заданной формьь Прп этом наклы. дываются определенные ограничения па минимальную величину периода системы, а также на длину ЛБВ. Показаны некоторые варианты конструкций (фиг. 5 — 11), в которых этот недостаток устранен. Радиальный отрезок замедляющей системы, образующий один отсек конструкции (см. фиг. 5) выполнен из последовательности штырей 6, изогнутых lio окружностям, коаксиальных пролетному каналу 7. Штыри присоединены к двум диаметрально противоположным проводникам 8, соединяющим пролетный канал и экран 9, и напра|влены навстречу друг другу симметрично по обе стороны проводников 8. Данный отрезок радиальной линии (каждой половины поперечного сечения системы «диафрагмированный волновод») аналогичен деформированной двухрядной штыревой системе типа «гребенка>>.

Однородной штыревой системе соответствует четверть поперечного сечения структуры (фпг. 6), которая отличается от рассмотренной наличием радиального проводника 10, расположенного между штырями 11. Штыревой системе «палец в палец» соответствуют отрезки радиальных линий, образующих отсеки системы (фиг. 7). Экраном для радиальных отрезков линий на всех рассмотренных системах (фиг. 5, 6 и 7) служат диафрагмы, отмеченные цифрой 12. Однако для корректировки и улучшения электродинамических характеристик предложенной замедляющей системы се отсеки могут быть образованы самими радиальными отрезками введенных замедляющих систем. При этом необходимо учитывать условия возбуждения и взаимного влияния полей выбранных линий. Приведен наиболее простой вариант такой системы (фиг. 8).

В ней применены отрезки радиально расположенных плоских спиралей («меандр») 13, В зависимости от условий возбуждения данной системы и требований к ее параметрам спирали, образующие один отсек, могут иметь противоположное направление навивки и азимутально смещены одна относительно другой.

Выполнение «меандра» с поперечными размерами, возрастающими в радиальном направлении, позволяет увеличить замедление всей системы (фиг. 9 и 10).

Широкая возможность регулировки взаимосвязи между двумя соседними радиальными системами может быть обеспечена применением диафрагм с азимутальными и продольными щелями 11, 1о (фиг. 10). Диафрагмы дол>кпы быть расположены между соседними радиальными линиями таким образом, чтобы радиальные щели находились напротив колец

16, а азимутальные щели 15 — напротив радиальных перемычек 17, т. е. в направлении интенсивных магнитных полей. Только в этом случае возможна достаточно интенсивная индуктивная связь соседних отсеков.

516123

Связь между двумя соседними отсеками может быть осуществлена с помощью штырей или индуктивных петель. На фиг. 11 показан вариант конструкции, относящийся к первому случаю. В качестве радиального отрезка линии замедления использована система коаксиальных колец 18 увеличивающегося диаметра, соединенных одним или несколькими проводниками 19, замкнутых с одного конца на экран 20, с другого — на пролетный канал 21.

Штыри 22 расположены перпендикулярно проводникам 19 и соединены с ними. В диафрагмах 23 выполнсны отверстия 24, через которые вставлены штыри 22. Так же, как щели в диафрагмах, штыри позволяют изменять электродинамические характеристики предложенной системы и, в частности, изменять сс полосу пропускания.

Принцип работы радиальных отрезков линий замедления (фиг. 9, 10 и 11) может быть пояснен с помощью фиг. 12 и 13, íà которых изображены пути и направление высокочастотных токов некоторых основных видов колебаний. Прп изменении направления токов на обратное в любых двуx противоположных четвертях данной линии может быть получено

5 распределение токов для другого основного вида колебаний.

Формула изобретения

Замедляющая система для приборов О-типа, выполненная па основе диафрагмированного волновода, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения поперечных размеров систе15 мы, в ее отсеки, образованные диафрагмами, введены радиально направленные отрезки линий замедления, например, типа одиночной спира IH, многозаходной спирали, плоской спи. рали, копусцой спирали штыревого типа и

20 другис, закороченпыс на экран с одного конца и образующис с другого своими конечными элементами кольца пролетного канала.

516123

Щцг.11

Риз. 12

ЩцИ5

-20 О 20 ФО бО 80 100 120 ЯΠ—

«л о

Г и

1 ор1.ектор T. Гревцова

Редактор В. Блохина

Заказ 1373/15 Изд. № 1380 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

cñ ур 5 ф

Составитель Е. Мясин

Техред Е. Подурушина