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

fi особенности от стабильности температурного

р е ж и м а

катода .

4.

В зависимости от степени температурного

ограни­

чения

тока эмиссии с к а т о д а

в одном и том

ж е

магне ­

троне

м о ж е т быть осуществлен переход от одного режи ­

ма

к

другому.

5.

П р и прочих равных условиях д и а п а з о н

электрон­

ной

настройки н а п р я ж е н и е м

магнетронов с

внешним

расширен

за

счет

температурного

ограничения

тока

эмиссии

с

катода .

В чистом виде стабильные колебания типа

бегущей

волны

н а б л ю д а ю т с я

при

подсоединении

к

сегментам

магнетрона

отрезков

разомкнутой

линии

длиной

/ =

= 4н - 8

см,

причем

к о л е б а т е л ь н а я мощность

при

укоро­

чении отрезка разомкнутой линии в

пределах

у к а з а н н о й

величины увеличивается .

П р и

/ > 8

см

н а б л ю д а ю т с я

не­

резонансные

колебания типа

стоячей

волны.

6. Электронная настройка магнетронов с сеткой

Магнетроны с сеткой

появились

почти

одновременно

странстве взаимодействия магнетрона . В отличие

от

сетки трехэлектродной

л а м п ы , сетка в магнетроне

не

является неотъемлемым

элементом колебательной цепи.

щих электродов разделены . В

некотором смысле сетку

в магнетроне можно назвать

вторым (экранирующим)

электронов с ВЧ полем в магнетронах с сеткой

и

без

сетки

считать

одинаковым .

Н а ч и н а я с

30-х

годов и п о з ж е

предпринимались

не­

однократные

попытки

применить

магнетроны

с

сеткой

к а к генераторы дециметрового и

метрового диапазонов

волн с амплитудной модуляцией .

З а это

время

разра ­

ботано

и исследовано

множество

оригинальных

конст­

рукций

магнетронов

с

сеткой.

Опубликовано

большое

количество работ, посвященных

исследованию

магнетро­

нов с дополнительными электродами [40].

Одной из

наиболее

ф у н д а м е н т а л ь н ы х

отечественных

работ,

посвященных

исследованию

колебательных

режи -

мов магнетронов с сеткой, является работа

С. Я.

Б р а у -

де

и А. М. Иванченко [41]. З а с л у ж и в а ю т внимания

так­

ж е

работы В. К. Ткача

[42] и А. Я. Усикова [43]. В по­

следних

двух работах,

как

и в работах

Н о к а м у р а

и

Хошина

[44] и М ю л л е р а

[45], исследовался

главным

об­

разом р е ж и м амплитудной

модуляции .

Рис. IV. 13. Схематическое

устройство двухсегментного

магнетрона

метрового диапазона со спиралевидной

(а)

и ячеечной

(б)

конструк­

циями сеток.

Хорошие результаты получены при применении

прут­

ковых и спиралевидных сеток, концентричных

с

като­

дом и анодом. В. К. Ткач, например, показал,

что маг-

нетропы

дециметрового

д и а п а з о н а

в

р е ж и м е амплитуд­

ной модуляции работают достаточно эффективно

в том

случае,

когда сетка

имеет спиралевидную

конструкцию

и располагается вблизи тонкого катода, причем

диаметр

сетки в 4—5 раз меньше д и а м е т р а

анода.

С. Я. Б р а у д е и А. М. Иванченко

всесторонне

иссле­

довали

и описали все

колебательные

р е ж и м ы :

ампли­

тудной

модуляции,

частотной

модуляции

(электронной

конструктивными

параметрами:

диаметр анода rfa

= 10

мм,

длина

анода

Л = 30 мм, диаметр

сетки

(спиралевидной)

dg = 1,7-^2,5 мм,

шаг

сетки

D g =

l-f-l,5 мм, диаметр

катода dK=0,15-^0,25

мм.

С внешним

колебательным

контуром

такие магнетроны

эффективно

меняются сетки прутковой конструкции с числом

прут­

ков,

равным

числу

резонаторов

анодного блока .

П р и

этом

прутки

сетки

располагаются

п а р а л л е л ь н о оси

маг­

нетрона,

симметрично

относительно

катода

и

сегментов

( л а м е л е й ) .

Д л я

осуще­

J

2

ствления

электронной

на­

стройки

прутки

рекомен­

дуется

р а с п о л а г а т ь

на­

против

сегментов

(ламе ­

лей)

анодного блока .

Так,

например, применив

сетку

такого

типа

в

конструк­

ции

низкодобротного

(С?н да25)

магнетрона

10-см

диапазона,

м о ж н о

осуществить

в

непрерыв­

ном

р е ж и м е

перестройку

частоты

в

пределах

3—

5%

за

счет изменения

на­

Рис. IV.15. Конструкция

магнетро­

п р я ж е н и я на сетке.

на 10-см диапазона с сеткой:

Анодный

блок

(рис.

/ — анодный

блок; 2— сетка;

3 — связ­

I V . 15) имеет следующие

ки;

4—• вывод

высокочастотной

энер­

гии;

5 — катод.

конструктивные

парамет ­

ры:

N=8,

d a = 1 6

мм,

d = 1 0

мм,

w = 5 мм,

/г =

10

мм.

Магнетрон

испытывался

как

с

тонким

вольфрамо ­

вым

катодом

( r f K = 0 , 5

м м ) ,

т а к

и

с

более

тол­

стым

вольфрамово - бариевым

катодом

(dK=A

м м ) .

Оптимальный диаметр сетки dg

подбирался

эксперимен­

тально.

Э ф ф е к т и в н а я

настройка магнетрона н а б л ю д а ­

л а с ь

при

д и а м е т р а х

сетки,

л е ж а щ и х

в

пределах

7 з * 4 <

<dg<_2l3da.

П р и

больших

величинах

d8

сетка

проявля ­

л а

свойства

колебательного

контура,

сильно

связанного

В

табл . IV.3 приведены данные о динамическом ре­

ж и м е

работы такого магнетрона.