О РЕЖИМАХ ВОЗБУЖДЕНИЯ МАГНЕТРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

July 23, 2012 by admin Комментировать »

Алексеев Г. А. Институт радиофизики и электроники НАН Украины 12,     Ак. Проскуры, Харьков 61085, Украина Тел.: (0572) 448340; e-mail: ivanov@ire.kharkov.ua


Аннотация Проведен анализ режима возбуждения лучевого генератора М-типа в зависимости от величины магнитного поля при учете потенциальной кинетической энергии электронов

I.  Введение

В настоящее время отсутствует понимание динамических механизмов, обуславливающих режим возбуждения и гистерезисы различного рода в генераторах магнетронного типа. Феноменологические теории, использующие концепцию наведенного азимутальным движением электронов тока и эмпирические зависимости плотности пространственного заряда в «спицах» от амплитуды колебаний, описывают только мягкий режим возбуждения [1]. А нелинейные теории генераторов с классическим механизмом взаимодействия М-типа, использующие усредненные по периоду циклотронных колебаний характеристики электронного потока (при условии малости рабочей частоты со по сравнению с циклотронной частотой сос

–  только жесткое возбуждение [2].

Настоящей работой обращается внимание на возможность описания при конечной величине поперечного магнитного поля теориями, основанными на методе усреднения [3], в итерации, учитывающей члены первого порядка малости по параметру со/сос, одновременно обоих режимов возбуждения в зависимости от величины магнитного поля и начальной кинетической энергии электронов.

II.  Основная часть

Анализ проводится применительно к простейшей схеме лучевого (с инжектируемым потоком) резонансного генератора М-типа (например ормотрона [4]) с однородным распределением амплитуды поля E(z) вдоль пространства взаимодействия. Уравнение баланса активных мощностей при взаимодействии электронного потока с синхронной поверхностной гармоникой поля во втором приближении метода усреднения приводится к виду [4-6]:

* L О

где

Рис. 2. (Fig. 2.)

Помимо этого, представляя собой единый прибор, МСК, благодаря более равномерному распределению тепловых нагрузок, которые распределяются по токоприемным поверхностям парциальных клистронов ( стволов) и отдельным приемным полостям коллектора, обладает способностью выдерживать значительно более высокие тепловые нагрузки, нежели эквивалентный по выходной мощности одиночный клистрон.

Сложение выходной мощности от отдельных парциальных клистронов МСК происходит в элементах связи прибора, имеющих весьма малые по сравнению с рабочей длиной волны размеры, что обуславливает отсутствие искажений АЧХ парциальных клистронов и отсутствие потерь выходной мощности при сложении.

К недостатку МСК, помимо несколько более высокой сложности конструкции, следует отнести некоторое усложнение и увеличение габаритов МФС, связанные с необходимостью компенсации радиальных неравномерностей магнитно-фокусирующих полей в областях магнитного зазора МФС, в которых находятся электронные потоки парциальных клистронов, существенно удаленных от геометрической оси МФС.

Некоторым облегчающим обстоятельством при этом является тот факт, что благодаря относительно низкому ускоряющему напряжению МСК имеют магнитные зазоры меньшей протяженности, нежели эквивалентные по выходной мощности одиночные клистроны.

3.                                        Заключение

Исходя их перспективности подобного метода создания мощных и низковольтных клистронов, наряду с продолжением и развитием работ по созданию двухствольных приборов в ОКБ "Светлана ЭП" начаты работы по созданию четырехствольных конструкций.

4.     Список ЛИТЕРАТУРЫ

[1]    А.с. N 223212 (СССР)/ Ю. Р. Бесов, И. И. Зильберман, Г. С. Петров, А. А. Тув.

[2]    Бесов Ю. Р., Зильберман И. И., Каяльянц Г. И., Муратов В. Н., Петров Г. С., Савшинский В. А., Тув А. А., Харит М. А. Усилительные клистроны объединения "Светлана", Радиотехника, 2000, N 2.

[3]    Пугнин В.И. Оценка предельной мощности многолучевых клистронов с резонаторами на основном виде колебаний для современных РЛС. Радиотехника, 2000, N2.

[4]    А.с. N 291612 (СССР) / А. А. Тув.

[5]    А.с. N 671062 (СССР) / А. А. Тув.

[6]    Touv А. А. X-Band high power broadband low-voltage multi-beam klystron amplifier with two-barrel design. International University Conference "Electronics and Radiophysics of Ultra-High Frequencies", St. Petersburg, May

1999.

[7]    А. А. Тув. Зх-см мощный широкополосный низковольтный многолучевой усилительный клистрон двухствольной конструкции. Радиотехника, 2000, N 2.

[8]    Мамонтова С. А., Морозов С. Н., Тув А. А. Технический отчет по НИР "Алтист-С", АОЗТ "Светлана ЭП", Санкт-Петербург, 2001 г.

A SERIES OF BROADBAND LOWVOLTAGE AMPLIFYING KLYSTRONS FOR 5-10 GHz ON THE BASIS OF MULTI-GUN DESIGN

MorozovS. N., Petrov G. S., Tuv A. A., Shifman R. G.

“Svetlana-Elektronpribor” Design Bureau Engels Ave., 27, St. Petersburg 194156, Russia tel. (812) 554-03-77

Abstract Demonstrated in this paper are advantages of two-gun design, on the basis of three types of power broadband low-voltage pulse amplifying klystrons for 5 10 GHz. Two-gun design provides considerable power growth without increasing of supply voltage, thus saving the basic output characteristics, which are typical for initial design. Presented here is our experience in design of such devices.

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