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

M(/)<!(/),

формулу (11.32) моч<но записат ь

в е.це

более

простом виде:

A. = 1 ' . ( 1 + M (/)/!(/)) .

(П.ЗЗ)

Н а рис.

II.7 представлена д и а п а з о н н а я

крива я

рабо­

дуктивным

кольцом

виды

^х,см

колебаний

перестраива -

ются

приблизительно

па-

раллельно,

причем

круче

перестраивается

рабочий

11,2

вид.

Кривые

настройки

1

носят

явно

в ы р а ж е н н ы й

10,8

/

нелинейный

х а р а к т е р

с

/

//

резким возрастанием

кру­

ЮЛ

тизны настройки при при­

10,0

~ ff

ближении

кольца

к

торцу

1

5 l, мм

блока

(рис.

I I . 7 ) .

Рис.

II.7.

Кривая

настройки

Кром е

своей основной

8-резонаторного магнетрона с оди­

роли — изменять

волну

нарными

связками

и

плоским

я - вида

колебаний — коль­

индуктивным

кольцом.

цо

настройки

выполняет

т а к ж е

роль

элемента

связи

м е ж д у

резонаторной

систе­

мой анодного блока и резонансными

полостями

механиз­

ма настройки р ы ч а ж н о й или поршневой

конструкции.

Поэтому

чем

б л и ж е

р а с п о л о ж е н о

кольцо

настройки

к торцу анодного блока, тем сильнее эта связь.

Таки м образом, д и а п а з о н настройки магнетрона, на­

страиваемого

плоским

индуктивным

кольцом,

со

сторо­

ны

коротких волн

ограничен, скорее,

не

пробивным про­

межутко м м е ж д у кольцом

и торцом блока, а появле ­

нием

(при

м а л ы х

расстояниях кольца

от торца

блока)

отводящих проводников и резонансных полостей

меха­

низма настройки, н а р у ш а ю щ и х

стабильность колебаний

в магнетроне на рабочем виде

колебаний .

Практически

диапазо н

стабильной

работы

магнетрона

при

данном

способе

настройки не

превышае т 5—6%.

висимость

д и а п а з о н а

перестройки

частоты

и

ф о р м ы

кривой

настройки

от р а д и а л ь н о г о

р а з м е р а

кольца

на­

стройки. На рис.

I I . 8 т а к а я

зависимость ,;

представлена

для i M a r n e x p o n a

с

резонаторами секторного

типа

с

оди­

нарными

двусторонними связками . Из рисунка

видно,

что

наиболее

удачным

является

вариант,

когда

D =

=

14 мм

(кривая 1) при величине хода кольца

/ = 1 , 3

мм.

В

этом

случае

магнетрон

перестраивается

в д и а п а з о н е

6%,

а

кривая

настройки

1

по

сравнению

с

кривыми

2,

3,

4,

5

и

6

носит

более линейный

х а р а к т е р .

С д е л а е м

одно

з а м е ч а н и е

о

влиянии

элемента

на­

стройки

на

собственную

(Qo)

и н а г р у ж е н н у ю

(Q u )

доб­

ротности

магнетрона .

Н а основании общих физических соображений

и опы­

та

м о ж н о у т в е р ж д а т ь , что при любом

способе

механиче­

ской

настройки

магнетронов

собственная

(ненагружен -

пая) добротность анодного блока Qo уменьшается

по

мере

п р и б л и ж е н и я

элемента

настройки

к

торцу

блока

или погружения его в резонаторы . Пр и этом

уменьше­

ние

Qo

о к а з ы в а е т с я

тем

значительнее,

чем

асимметрич­

нее

р а с п о л о ж е н элемент

настройки.

Х а р а к т е р

ж е

изме­

нения нагруженной добротности QH

в д и а п а з о н е

на­

стройки

магнетрона зависит от ряда факторов:'

от

ха­

рактера

изменения Qo, от частотной характеристики вы­

ходного

устройства

и нагрузки, от

степени

асимметрии

ВЧ поля

в

резонаторной

системе

и

от

ориентации

эле­

мента

настройки

относительно

выходного

устройства

магнетрона и резонаторов анодного блока .

Именно

на

это

последнее

обстоятельство

считаем

целесообразным

обратить

внимание

читателя .

При

а н а л и з е настройки плоским индуктивным коль­

цом

магнетронов

разнорезонаторной

конструкции

мож ­

но пользоваться следующими п р и б л и ж е н н ы м и

формула ­

ми

[1, 12]:

г д е

дл я

волны тс-вида колебаний Л = 2-гсс УС,-\-С2

;

для

спектра

резонансных

волн

длинноволновой

группы

Хп^ВУЩГ),

(11.35)

где

В =

2тх VC, + С К /(1

-

cos

4тс

для

спектра

резонансных

волн

коротковолновой

группы

1П =

ЕУ17(Г),

(11.36)

где

Я —

2тгс

КС'ГТ Ск/(1

-

cos

4и/г/Л0 .

sty.

0,98

V / / / /

I < / /

О

0,3

0,6

0,9 '

1,1

1,5 1,мм

Из в ы р а ж е н и й

(11.34) — (11.36)

видно,

что расчет

д и а п а з о н а настройки

магнетрона при

л - виде

колебаний,

кольца (,V=)6).

Л#,см

11,3

11,0

- |

Плоское кольцо

4

у

— -

г

!

10,5

1

J

10,0

иу

|

. L I

I

I 1

О

1 1

if

Б

8

10

1,нм

Рис. 11.10. Кривые

настройки

магнетрона

10-см

диапазона (/V=14,

Л = 10 мм):

торного магнетрона с резонаторами (N=16)

тип*

«щель-отверстие»,

а

па

рис.

11.10 —

экспериментальная

к р и в а я настройки

разнорезонаторного магнетрона с ре­

з о н а т о р а м и типа

«щель-сектор».

И з

рассмотрения

кри­

вых

и сравнения

их

с

кривыми,

представленными

на

рис.

I I . 7 ,

И.8, з а к л ю ч а е м , что

качественно они

м е ж д у

собой не

отличаются .

Иначе

говоря,

х а р а к т е р

кривых

н а с т р а и в а е м ы х плоским

индуктивным кольцом,

одина­

ков. Р а з л и ч а ю т с я

они

только по

крутизне

настройки

в соответствующих точках кривых.

З а м е т и м ,

что

исполь­

зование

двух индуктивных колец

дл я расширения диа­

пазона

настройки

конструктивно

неоправдано .

нетрона

индуктивной

кольцевой коронкой

не отличается

от способа настройки

магнетрона плоским

индуктивным

кольцом,

описанного

в

п р е д ы д у щ е м п а р а г р а ф е .

Р а з н и ­

ца состоит л и ш ь в том,

что в р а с с м а т р и в а е м о м

случае

ремещается

преимущественно в

канавке,

прорезанной

м е ж д у отверстиями

больших

и м а л ы х

резонаторов

(рис. П.1,г)

или только больших резонаторов

(рис. I I . 1,д).

Р е ж е такой

способ

применяется

дл я настройки магне­

зонаторов и, следовательно,

резонансные

волны

систе­

мы.

И н а ч е

говоря,

магнитный

поток,

огибая

стенки

кольца, наводит в последнем токи большой

плотности,

магнитное поле которых о с л а б л я е т основной

магнитный

поток. Чем

г л у б ж е

погружается

кольцо

в

канавку,

тем

больше

плотность

наведенных

токов

и

тем

сильнее

ослабляется основной магнитный поток магнитным

по­

лем

наведенных токов; с погружением кольца

настройки

в к а н а в к у

длина

волны

основного

вида

колебаний

си­

стемы

(я - вида) укорачивается .

Д л я

исследования

зависимости

резонансных

длин

волн равно- и разнорезонаторных систем

от

глубины

погружения

кольцевой

коронки

в к а н а в к у

блока

могут

быть

использованы

ф о р м у л ы

(11.33) — (11.36).

В л и т е р а т у р е

имеется

мало

сведений

о способе

на­

стройки

магнетрона

индуктивной

кольцевой

коронкой,