Файл: Самсонов, Д. Е. Основы расчета и конструирования магнетронов. (Настройка. Стабилизация. Вывод энергии. Холодные измерения).pdf

С а м с о н о в

Д . Е . Основы

расчета

и конструирования магнетронов.

(Настройка . Стабилизация . Вывод

энергии.

Холодные измерения) . М., «Сов.

р а д и о » , 1974, 328

с.

раторов магнетронного типа.

Описываются

вопросы

асимметричной

и симметричной настройки и

стабилизации

частоты

магнетронных

измерения параметров магнетронов — методов

«холодных» измере­

ний, вошедших в практику. Рассмотренные

методы

могут

быть

использованы при конструировании как магнетронов,

так и

других

классов ЭВП СВЧ (клистронов, ЛБВ и др.).

1.

Общие

замечания

П о д настройкой

любого

генератора п о д р а з у м е в а ю т

реннего

воздействия

на

колебательный контур

генера­

тора осуществляется

переход

из одного колебательного

р е ж и м а

в другой. П р и

этом

всегда стремятся

получить

сохранив

неизменными

все

другие

п а р а м е т р ы

и

х а р а к ­

теристики

колебательного

р е ж и м а

(мощность, к.

п. д.,

стабильность и др.)-

Последнее,

однако,

не

всегда

тельный

контур

генератора

достигается

воздействием

электронных потоков, д в и ж у щ и х с я в

пространстве

взаимодействия,

на

э к в и в а л е н т н ы е п а р а м е т р ы колеба ­

тельной

системы.

Внешнее

воздействие

м о ж е т быть

нератора комплексных

нагрузок,

изменением объемов

колебательных полостей

(в том

числе т о р ц е в ы х ) , вве­

тельную систему дополнительных

электронных

потоков,

а т а к ж е

изменением

связи колебательной

системы

с внешними

резонансными полостями .

С а м ы е общие соотношения, учитывающие

внутрен­

ние и внешние воздействия на колебательный

р е ж и м

«идеального»

(без потерь)

полого резонатора, приве­

дены в работе

[2]. Из

этих

соотношений применительно

к а н а л и з у

м е х а н и з м а

настройки

магнетронных

генера-

торов

п р е д с т а в л я ю т

интерес

следующие

два:

(1.1)

V

ш2 =

ю

2

П

+

Г ( Я 2 —

£ 2 ) d V '

(1.2)

s i*

»;

Здесь

со — у г л о в а я

частота колебаний

системы,

свя­

занной с

внешними

н а г р у з к а м и ;

© 0

— собственная

угло­

в а я частота

колебаний

вида

а

идеальной

(без

потерь)

системы;

© /

— собственная

у г л о в а я

частота

колебаний

вида

а

реальной

(с

потерями)

резонаторной

системы

в

отсутствие

связи

с

нагрузкой;

ео —

д и э л е к т р и ч е с к а я

проницаемость

в а к у у м а ;

Е — н а п р я ж е н н о с т ь

электриче ­

ского

поля;

Еа

— нормированное

высокочастотное

элек­

трическое поле резонаторной системы колебаний

вида а;

На

— нормированное

высокочастотное

магнитное

поле

резонаторной

системы

колебаний

вида

a;

J — плотность

ственная

( н е н а г р у ж е н н а я ) добротность

резонаторной

системы

при

к о л е б а н и я х

вида

a; Qm

а п ~

внешняя

до­

бротность

резонаторной

системы

при к о л е б а н и я х вида а

д л я волны

типа п, р а с п р о с т р а н я ю щ е й с я

в передающей

линии;

Zn—комплексное

сопротивление

нагрузки

д л я

волны типа

п и частоты

е>; Zan

— так

н а з ы в а е м ы й

«не­

наторной системы, п о р о ж д а е м ы й

наличием в

полости

других

видов

колебаний

(кроме вида а), высших типов

волн в

месте

соединения

системы

с п е р е д а ю щ е й

линией

При выводе в ы р а ж е н

и я (1.1) в работе [2]

допуска ­

лось, что распределение

электромагнитного

поля при

сохраняется

т а к и м

ж е , как

и в

идеальной

(без потерь)

системе.

Интегрирование

в левой

части в ы р а ж е н и я

(1.1) ве­

дется по всему объему V резонаторной системы, а сум­

мирование по л в

правой

части

этого

в ы р а ж е н и я — по

всем

типам

волн,

р а с п р о с т р а н я ю щ и х с я

в

различных

выходных устройствах . Н а

в ы р а ж е н и и

(1.1)

базируется

теория

генераторов

сверхвысоких

частот.