МНОГОРЕЗОНАТОРНЫЙ КЛИСТРОН АВТОГЕНЕРАТОР ХАОТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

July 13, 2012 by admin Комментировать »

Дмитриев Б. С., Жарков Ю. Д., Клокотов Д. В., Рыскин Н. М.

Факультет нелинейных процессов Саратовский государственный университет Саратов 410012, Россия Тел.: (8452)516947, e-mail: dmitrievBS(a)jnfo.sgu.ru


Аннотация Представлены результаты экспериментальных исследований основных характеристик многорезонаторного кпистронного автогенератора с запаздыванием в различных автоколебательнх режимах квазигармонических, автомодуляционных, хаотических.

I.  Введение

Исследование сложных нестационарных, в том числе хаотических, режимов в различных приборах и устройствах СВЧ электроники в последние годы привлекает большое внимание. С теоретической точки зрения интерес к этим вопросам обусловлен очевидной связью с такими фундаментальными физическими проблемами, как возникновение турбулентности и образование диссипативных структур. Практический интерес связан с перспективами создания мощных генераторов шумоподобных сигналов с управляемыми характеристиками, которые могут найти применение в радиолокации, в установках для СВЧ нагрева плазмы, в ускорительной технике, а также в современных системах связи с использованием хаоса. Для таких приложений возможно использование автогенераторов на основе многорезонаторных клистронных усилителей, отличающихся высоким уровнем мощности и большим к.п.д.

II.  Основная часть

В качестве объекта исследований был взят пятирезонаторный клистрон среднего уровня мощности десятисантиметрового диапазона. В клистроне использованы двухзазорные объемные резонаторы, работающие на противофазном виде колебаний. Входной резонатор клистрона соединен с выходным коаксиальной линией обратной связи. В цепь обратной связи через направленные ответвители включены: кристаллический детектор для наблюдения огибающей сигнала; второй кристаллический детектор для наблюдения на экране осциллографа двумерной проекции фазового портрета колебательных процессов, с помощью метода задержки; анализатор спектра для исследования полного СВЧ спектра сигналов в широкой полосе частот; цифровой частотомер для измерения частоты квазигармонических колебаний; термисторный измеритель мощности с аттенюатором; поляризационный аттенюатор для изменения глубины обратной связи.

В качестве управляющих параметров использовались ток электронного пучка и затухание в цепи обратной связи. Описанная установка обеспечивает возможность изучения работы автогенератора при одновременном наблюдении осциллограмм огибающей сигнала, его полного спектра, фазового портрета, а также измерении частоты и уровня выходной мощности. Таким образом, она позволяет достаточно точно идентифицировать характер различных колебательных режимов, включая режимы регулярной и хаотической автомодуляции.

Когда ток пучка превышает порог самовозбуждения, в системе наблюдаются режимы стационарной одночастотной генерации. Данный автогенератор характеризуется дискретным характером зон генерации. На рис. 1 и 2 приведены зависимости частоты и мощности колебаний от ускоряющего напряжения для разных значений тока пучка (зоны генерации).

При больших токах пучка происходит переход к хаотическим колебаниям, имеющим полосу более 32 МГц, при этом достигается мощность свыше 40 Вт.

III.  Заключение

Представленные результаты экспериментальных исследований показывают, что подстройкой управляющих параметров можно реализовать разнообразные регулярные и хаотические режимы генерации исследуемого автогенератора и добиваться достаточно большой мощности и кпд в относительно широкой полосе частот в хаотическом режиме.

Работа выполнена при поддержке программ «Университеты России» (проект № УР 01.01.021) и РФФИ (проект № 03-02-16269)

IV. Список литературы

[1]   Дмитриев Б. СЖарков Ю. Д., Рыскин Н. М.,

Шигаев А. М. Теоретическое и экспериментальное исследование хаотических колебаний клистронного автогенератора с запаздыванием. Радиотехника и электроника, 2001, т. 46, № 5. с. 604.

[2]   Кузнецов С. П. Сложная динамика генераторов с запаздывающей обратной связью. Изв. вузов. Радиофизика, 1982, т. 25, №12. с. 1410.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты