Главная страница Комод Кухня Компьютерный стол Плетеная мебель Японский стиль Литература
Главная  Передающие устройства СВЧ 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [ 18 ] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

поперечного сечения потока, что позволяет при ограниченной плотности тока катода получать большой ток потока.

Работа ЭП характеризуется теми же параметрами, что и работа катодов. Дополнительным параметром является первеанс [1отока

p = hlVl\ (2.51)

Этот параметр характеризует способность ускоряющего напряжения создавать ток потока. В приборах СВЧ р = = 10-5 -г- 10- А/ВЗ/2 *).

Несколько вариантов конструктивных схем ЭП изображены на рис. 2.18. В ЭП с электростатической и магнито-статической фокусировкой потока (рис. 2.18, й) электронный поток создается катодом /. Током потока можно управлять напряжениями, подаваемыми или на управляющий электрод 2, работающий в бестоковом режиме, или на первый анод 3. Фокусировка потока осуществляется электродами 3 (первый анод), 4 (второй анод), образующими электростатические линзы, и соленоидом 5, образующим магиитостатичес-

кую линзу. Такие пушки могут работать с одним анодом и без фокусирующего соленоида 5. Скорость электронов определяется напряжением, подаваемым на анод 4. Такие ЭП используют в клистронах и в лампах бегущей (прямой) и обратной волны.

На рис. 2.18, б изображена ЭП скороткой оптикой. Она состоит из катода / и ускоряющего электрода 2, находящихся в поперечном магнитном поле. Причем используется поле, при котором работает сам прибор. Такие катоды применяют в лампах бегущей волны М-типа.


2.18. Конструктивные электронных пушек:

схемы

а - с электростатической и магннтоста-тической фокусиропкой; б - с короткой оптикой: в - мощная; г - магиетронная с полым потоком

* Для первеанса потока используют единицу микропери; 1 микро-перв = 10-е A/BV2.




ЭП (рис. 2.18, в) создает электронный поток большой плотности. Она состоит из катода / с большой эмиттирующей площадью, выполненного в форме вогнутой поверхности вращения, фокусирующего электрода 2 и анода 5. В таких пушках можно получить большие значения первеанса луча р.

На рис. 2.18,2 изображена так называемая м а г и е-тронная пушка, создающая полый поток. Эта ЭП состоит из катода / и анода 2, находящихся в продольном

магнитном поле. Название этой ЭП обусловлено тем, что ее часть в районе эмиттирующей поверхности по конструкции несколько напоминает магнетрон. Роль фокусирующих электродов выполняют части катода, расположенные по обе стороны от эмиттирующей поверхности и имеющие специальную форму. В пушке за счет выбора формы анода действует продольная составляющая электрического поля, ускоряющая электроны. В таких пушках также можно достигнуть больших значений р, они используются в мощных клистронах и лампах бегущей (прямой) волны 0-типа.

Электронные потоки приборов СВЧ, создаваемые ЭП, обычно имеют определенную протяженность. Так как во многих случаях плотность потока получается большой, электроны при движении взаимодействуют не только с СВЧ-полем, но и друг с другом, испытывая все время расталкивающее действие. Чтобы не было расфокусировки потока (рис. 2.19, а), используют продольное постоянное магнитное поле: при наличии поля поперечная составляющая скорости закручивает электроны вокруг оси потока, что препятствует его растеканию (рис. 2.19, б). Под действием поля электронный поток приобретает форму, в которой есть веретенообразные участки с периодом s = = 2nmvo/(eB). Очевидно, что для фокусировки потока поле должно действовать на всей его длине. Практически это достигается путем использования или ряда соленоидов, питаемых постоянным током, или ряда постоянных магнитов

Рис. 2.19. Электронный поток при отсутствии (а) и при наличии (б) фокусирующего магнитного поля, полый электронный поток, фокусируемый электрическим полем (в)



(в пакетированных конструкциях приборов), располагаемых на определенном расстоянии друг от друга.

Для фокусировки электронного потока можно использовать также поперечное постоянное электрическое поле, которое компенсирует действие расталкивающих сил электронов. В этом случае отпадает потребность в использовании магнитных систем, имеющих обычно большие массу и габариты. Один из простейших вариантов такой фокусирующей системы изображен на рис. 2.19, в. В центр полого электронного потока помещают металлический электрод, который имеет положительный потенциал. Этот электрод создает дополнительное электрическое поле, препятствующее растеканию потока в радиальном направлении. Аналогичный эффект может быть достигнут, если применить ряд электростатических фокусирующих линз, расположенных вне электронного потока. Электростатическую фокусировку используют в клистронах и лампах бегущей (прямой) волны 0-ти па.

В полупроводниковых приборах СВЧ электронные потоки создаются в объеме полупроводниковых структур и в р-п-переходах под действием внешнего напряжения.

Глава 3

РЕЗОНАНСНЫЕ СИСТЕМЫ ГЕНЕРАТОРОВ СВЧ

§ 3.1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ и ПАРАМЕТРЫ РЕЗОНАНСНЫХ СИСТЕМ

В генераторах СВЧ-диапазона, в которых используют ламповые триоды, тетроды, клистроны, магнетроны, транзисторы, диоды Ганна, ЛПД применяются резонансные системы (PC). С их помощью осуществляется отбор энергии от потока электронов, а также согласование нагрузки генератора с прибором.

Применение в генераторах СВЧ LC-контуров с сосредоточенными параметрами возможно лишь до коротковолновой части метрового диапазона длин волн для генераторов малой и средней мощности и до длинноволновой части этого же диапазона для генераторов большой мощности. Это объясняется следующими причинами.

Так как резонансная частота контура Mq = l/K LC, то ее увеличение требует уменьшения индуктивности кои-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [ 18 ] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

© 2007 EPM-IBF.RU
Копирование материалов разрешено в случае наличия письменного разрешения