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

Рис. 11.21. Кривые

перестройки

волны я-вида и паразитных ви­

дов колебаний в разнорезона-

торном

магнетроне,

настраи­

ваемом

индуктивной

кольцевой

коронкой.

/ — т о р ц е в ы е п а р а з и т н ы е в и д ы ко ­

л е б а н и й ,

п е р е с т р а и в а ю щ и е с я на­

в с т р е ч у я - в и д у ; 2, 4 — т о р ц е в ы е па ­

р а з и т н ы е

в и д ы к о л е б а н и й ,

пере ­

с т р а и в а ю щ и е с я в

том ж е

н а п р а в л е ­

нии, что

и

rt-вид;

3 — K B

н о р м а л ь ­

ного с п е к т р а .

В

р а с с м а т р и в а е м о м

случае

кривые

перестрой­

ки волн

торцевых

пара ­

зитных

видов

колебаний 1

удалось

сместить

за

Я п д л

уменьшением

д и а м е т р а

торцевой

полости.

З а м е ­

тим,

что в некоторых

слу­

чаях,

не

изменяя

диамет ­

ра торцевой полости, уда­

ется сместить волну торце­

вого паразитного

вида колебаний применением

неподвиж ­

ного индуктивного кольца специальной ф о р м ы

(рис. 11.20).

В точке пересечения кривых настройки 2 и Ял

нагружен ­

ная

добротность

системы

на

рабочем виде

колебаний

у м е н ь ш а л а с ь

более

чем в два

р а з а

и поле я-вида

коле­

баний

и с к а ж а л о с ь .

Вредное

влияние

паразитного

вида

(« = 2)

на рабочий

колебательный

р е ж и м и

его

«живу­

честь» привели к необходимости разбить полный

диапа ­

зон

настройки

на

дв а поддиапазона,

т. е.

р а з р а б о т а т ь

д в а

в а р и а н т а магнетрона

одной и

той ж е конструкции.

Н а

на ш взгляд,

более эффективными, способами

устра­

нения

вредного

влияния

торцевых

п а р а з и т н ы х

колеба ­

ний

я в л я ю т с я

способы, описанные

в

работе

[1]. К а к и

следовало о ж и д а т ь ,

торцевой

п а р а з и т н ы й вид

колебаний

4 (рис. 11.21) не о к а з ы в а л

вредного

влияния

на рабочий

колебательный

р е ж и м , магнетрона .

З а м е т и м ,

что

при

д а н н о м способе настройки магнетронов

индуктивной

кольцевой коронкой

обеспечиваются:

— практически строгая линейность перестройки ча­

стоты

в д и а п а з о н е

5—10%;

— в ы с о к а я электрическая прочность и надежность

узла

настройки;

— сравнительно м а л ы е удельные тепловые

нагрузки

на элемент настройки (значительно меньшие,

чем

при

настройке

емкостной

к о р о н к о й ) ;

— сравнительно

м а л ы е крутизны перестройки

ча­

стоты.

6. Настройка индуктивной штыревой коронкой

Способ

настройки

магнетронов индуктивной

штыре ­

стен

целый р я д конструкций магнетронов, настраивае ­

мых

индуктивной

штыревой

коронкой.

Н а рис.

I I . 1,з,

и,

к,

о схематически п о к а з а н ы

некото­

рые

в а р и а н т ы настройки магнетронов индуктивной

штыревой коронкой. Н а и б о л ь ш е е

распространение

полу­

чила

с и м м е т р и ч н а я

настройка равпорезонаторных

систем

с т я ж е л ы м и

двусторонними

с в я з к а м и и

разнорезонатор -

ных

систем

коронкой

с числом

штырей,

р а в н ы м

числу

филь

в поперечном сечении. И н о г д а

д л я сохранения

симметрии поля я - в и д а колебаний и

в ы р а в н и в а н и я

связи

системы с нагрузкой штырь в выходном резона­

стороны

щели

связи .

П р и

перемещении

индуктивной

штыревой

коронки,

так

ж е

к а к и

при

других

способах

индуктивной

настройки,

изменяются

магнитные

связи

м е ж д у резонаторами

и собственные индуктивности

резо­

наторов .

Н а и б о л е е

полные

экспериментальные

исследования

данного способа

настройки

проведены

М. И.

Хворовым

в 1950 г.,

из которых следует, что:

—

резонаторную

систему

магнетрона,

настраиваемо ­

го индуктивной штыревой коронкой, м о ж н о

рассматри ­

вать как

две

связанные

системы

(система

резонаторов

анодного

блока и система штырей) с

р а з л и ч н ы м

обра­

зом перестраиваемыми видами колебаний в

к а ж д о й си­

стеме;

— в таких взаимодействующих резонаторных

систе­

мах з а м е т н а я

связь имеет

место только

д л я

видов

коле­

баний,

в

электромагнитном

поле

которых

с о д е р ж а т с я

с о с т а в л я ю щ и е

одинакового

номера;

— собственные частоты этих

систем зависят от кон­

структивных п а р а м е т р о в самих

систем, от

п а р а м е т р о в

связи и от форм ы и геометрических

размеров торцевых

полостей: при неправильном выборе

этих

параметро в

каются

и появляются дополнительные

(расщепленные)

ветви

кривых

перестройки

частоты

видов колебаний

(кроме

я - вида,

дл я которого

имеется единственная ветвь

кривой

перестройки);

данного д и а п а з о н а перестройки основного вида

колеба­

ний. С к а з а н н о е

здесь в равной

мере относится и

к рав ­

но- и к разнорезонаторным

штыревым

коронкам .

На рис. 11.22 представлена

кривая настройки

равно-

резонаторного

магнетрона

с т я ж е л ы м и

двусторонними

настройки

имеет приблизительно линейный характер .

П р и этом

крутизна настройки S/ не превышает

30 М Г ц / м м .

Уменьшение п а р а м е т р а 5/ в KB области

Л/Л;

Рис.

11.23.

Кривые

перестройки

волны я-вида колебаний и состав­

ляющих

дублета

колебания

вида

п=1

в магнетроне

с оазрывами

связок

(N=12),

настпаиваемого

индуктивной штыревой

коронкой.

1,12

тора»,

в о з р а с т а ю щ и х

при

1,04

ус >

погружении

штырей

в

резо­

\

наторы .

П р и р а з р а б о т к е

стабиль ­

0,3б\

%-

ных магнетронов со связкам и

последние

приходится

д е л а т ь

т я ж е л ы м и .

В

этом

случае

>

разделение по частоте я-ви­

0,88

да колебаний

(n = N/2)

с со­

V

седним

видом

(n =

N/2—1)

увеличивается,

а

разделение

с

видом колебаний

п=1

мо­

ж е т уменьшиться настолько,

что поле я - вида

исказится

С

другой

стороны,

с

увели-

чением

разделения

по

частоте

м е ж д у

я - видом

и

видом

n = N/2—1

разделение

по

н а п р я ж е н и ю

возбуждени я

уменьшается

и

вероятность

скачкообразного

перехода

(«перескока»)

рабочего

колебательного р е ж и м а

на

пара ­

зитный увеличится. В магнетроне рассматриваемо й

кон­

струкции

оба

явления

(близость по частоте

вида

п—\

к

я - виду

и

«перескок»

на

паразитны й

вид

n =

N/2—1)

н а б л ю д а л и с ь

до

тех

пор,

пока

связки

не

имели

разры ­

вов. Именно

удачным

выбором

положения

и

величины

р а з р ы в о в

в с в я з к а х

в данно м

случае

удалось

нейтрали ­

зовать

вредное

воздействие

видов

колебаний

п = М/2—1

и

п = 1

на

рабочий

колебательный

режим :

симметрия

поля

колебаний

вида

n=N/2—1

была

сильно

нарушена,

а

колебания

вида

п=1,

расщепившись,

о к а з а л и с ь

до­

статочно удаленными по частоте от я - вида .

Рис. 11.23

иллюстрирует

случай расщеплени я колеба ­

ний

вида

п = 1 на составляющи е

дублета,

перестраивае ­

мые

приблизительно

п а р а л л е л ь н о

я - виду

колебаний .

Е щ е раз подчеркнем, что в

системах со связками, осо­

бенно

с

т я ж е л ы м и ,

симметрия

поля

я - вида

колебаний

заметно улучшается, если связки по обоим концам

анод­

ного

блока

( д а ж е короткого)

расположит ь

в

полностью

экранированны х

к а н а в к а х [1].