Файл: Басалов Ф.А. Некоторые вопросы техники сверхвысоких частот [конспект лекций].pdf

Маячковые лампы используются для генерирования мало­ мощных колебаний дециметрового диапазона волн. Например, лампа типа 6С5Д имеет полезную мощность 35 мет и предель­ ную частоту 3 370 мггц.

Стекло

5пони.ро&очная емкоcmо

К генераторным лампам метрового диапазона предъявляются менее жесткие требования, чем к генераторным лампам деци­ метрового диапазона. В лампах метрового диапазона часто

Ч

Ббод катодат , Вбод подо&оеба-

Рис. 18.

используется цилиндрическая конструкция электродов. Размеры электродов уменьшают для уменьшения междуэлектродных

18

до величин порядка десятков киловольт в мощных лампах. При небольших размерах анодов естественное охлаждение часто

Эта лампа работает обычно в двухтактных схемах с колеба­

§ 3. ТРИОДНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СВЧ

Проанализировав особенности конструкции генераторных триодов СВЧ, рассмотрим схемы генераторов на этих лампах.

1. Генераторы на металлокерамических лампах. Эти генерато­ ры используются для генерирования колебаний средней мощ­ ности в дециметровом диапазоне волн. Они строятся обычно по двухконтурной схеме с общей сеткой, причем оба контура образуются отрезками коаксиальных линий.

керамической лампы с колебательной системой из отрезков

коаксиальных линий.

Как видно из рис. 19, а и б, колебательная система генера­ тора образована тремя цилиндрами разных диаметров. Эти

Обратная связь в нашей схеме емкостная. Коэффициент обратной связи можно определить как

связи. Изменяя длину линий путем передвижения короткозамыкающих поршней (см. рис. 19), можно влиять на оба этих пара­ метра генератора. Следует отметить, что регулировка длины анодно-сеточной линии сильнее влияет

пах. Эти генераторы используются для генерирования маломощных ко­

Для увеличения мощности генери­ руемых колебаний в метровом диапа­ зоне волн обычно используются

двухтактные схемы, имеющие ряд преимуществ в сравнении с однотактными (обеспечивают генерирование более высоких частот, возможность непосредственной связи с симметрич­ ной нагрузкой и др.). В качестве колебательной системы у

21

рис. 21) имеют нулевой потенциал по высокой частоте. Следо­ вательно; схема разбивается на два плеча, на два одинаковых однотактных генератора и для рассмотрения работы схемы можно проанализировать работу только одного плеча.

Эквивалентная схема левого плеча генератора приведена па рис. 22. Сак, C.Jgi CgK — междуэлектродные емкости лампы Л!.

Xg и Хк — реактивные сопротивления короткозамкнутых сеточ­ ной и катодной линий. Индуктивность анодного ввода у лампы типа ГИ-17 и аналогичных ей по конструкции ламп очень мала, поэтому ею можно пренебречь и на схеме она не показана.

Индуктивности сеточного и ка­ тодного вводов . сравнительно велики. На схеме они отдельно не показаны, будем считать их включенными в реактивные соп­ ротивления сеточной и катодной цепей.

Приведенная схема одного плеча представляет собой двух­ контурную схему с общим ано­ дом. Для того чтобы лучше видеть это, начертим схему не­ сколько иначе (рис. 23). Если оба контура заменить эквива­ лентными реактивными сопро­

тивлениями, то опять получим трехточечную схему. Тогда, учитывая соображения, которые были приведены выше, можно отметить следующее:

1)эквивалентное реактивное сопротивление контура между анодом и катодом должно быть емкостным, а контура между анодом и сеткой — индуктивным;

2)величины реактивных сопротивлений Xg и Х к (длина сеточной и катодной линий) определяются из условий получе­ ния требуемой частоты генерируемых колебаний и коэффициен­ та обратной связи.

3)регулировка частоты осуществляется изменением длины сеточной линии, а регулировкакоэффициента обратой связи (регулировка мощности) — изменением длины катодной линии.

22

§ 4. ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ КЛИСТРОНЫ

Отражательные клистроны являются маломощными генера­ торами колебаний нижней части дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов волн. Они используются большей частью в непрерывном режиме работы, имея мощность порядка единиц или десятков милливатт. В качестве колебательной системы эти генераторы используют объемные резонаторы.

Отражательный клистрон был изобретен в СССР в 1940 году В. Ф. Коваленко.

1. Устройство отражательного клистрона

Схема устройства и питания отражательного клистрона при­ ведена на рис. 24. Он содержит следующие основные элементы:

U,отр> а на объемный резонатор — по­

ложительное относительно катода напряжение U0. Распределе­ ние потенциала вдоль оси клистрона показано на рис. 25.

Кроме указанных основных элементов, клистрон может иметь фокусирующий и ускоряющий электроды. Фокусирующий электрод’ располагается у катода и имеет небольшой отрица­ тельный относительно него потенциал (может иметь потенциал катода); служит для фокусировки электронов в узкий луч. Ускоряющий электрод располагается между катодом и объем­ ным резонатором и имеет потенциал объемного резонатора; служит для ускорения движения электронов.

По конструктивным признакам отражательные клистроны делятся на стеклянные и металлические. Стеклянные клистроны применяются в диапазоне волн от 3 см и более. У них часть

23