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

В совокупности эти три условия предопределяют эф ­

фективность

автоколебательных

р е ж и м о в

амплитрона

и ультрона

(мощность,

к. п. д.,

диапазон

электронной

настройки,

стабильность,

начальные

и

предельные

токи

и т. д . ), устанавливающихся в них при

отсутствии

внеш­

него сигнала во входном канале . Следует

иметь в

виду,

что

последние два условия вовсе

не

являются

условия­

ми

с а м о в о з б у ж д е н и я

колебаний

в этих приборах,

так

как, например, в амплитроне с идеальным

согласовани ­

ем

и

развязкой

концов

з а м е д л я ю щ е й

системы

в

отсут­

ствие

внешнего

сигнала и .при ограничении

тока

эмиссии

с катода

.пространственным з а р я д о м ,

как

и в

к а р м а т р о -

не,

может

возбудиться

и

установиться

р е ж и м

автоколе­

баний (когда сопротивление связи системы

Z C B

достаточ­

но

велико) . О д н а к о этот

режим

является

неустойчивым

и энергетически

неоптимальным .

Формулируя эти условия, мы стремились лишь под­

черкнуть, что при нарушении второго условия режим

ав­

токолебаний в амплитроне и ультроне становится

неста­

бильным, а при нарушении третьего условия

сужается

диапазон

электронной

настройки. П о

тем

ж е

соображе ­

(управляющего)

электрода с

независимо

регулируемым

напряжением,

который

будет

выполнять

роль не

фазо ­

в р а щ а т е л я ,

а,

скорее,

электрода, позволяющего

выби­

рать и поддерживать оптимальным режим для

облака

пространственного

Заряда, в р а щ а ю щ е г о с я

вокруг

катода.

Не в д а в а я с ь

в

подробное

описание

конструктивных

особенностей

амплитроиов

и

ультропов,

работающих

в автоколебательном режиме, у к а ж е м лишь на

целесо­

образность размещения у п р а в л я ю щ е г о электрода

в

мес­

те н а х о ж д е н и я

так

н а з ы в а е м о г о «холостого»

резонатора

(резонатора,

р а з м ы к а ю щ е г о

з а м е д л я ю щ у ю

систему

по

электромагнитному п о л ю ) , и

локальных

неоднородно-

стей вблизи входного и выходного концов

з а м е д л я ю щ е й

системы.

Приведем наиболее интересные результаты исследований амплит­

роиов в автогенераторпом режиме.

На рис. IV.21 приведены вольт-амперные характеристики

одного

из экспериментальных макетов амплитрона 10-см диапазона

с

чис­

лом элементов

N=9,

исследованного

И. Н. Хлебниковым в

режиме

генерирования

(а)

и усиления (б)

колебаний при

следующих

усло­

виях:

! 1-453

J6)

Рис.

IV.22.

Характеристики

амплитрона

10-см

диапазона,

испытанного

в

автогенератор­

ном

режиме

при ограниченной

эмиссии с

катода.

£ = 2200

Гс;

г и м п

= 12,5

мкс ;

/2=7;

Р „ = 0 .

ми

существования

других ви­

дов.

Объясняется

это хорошим

согласованием системы

в поло­

се

существования

рабочего

вида.

Все

автоколебательные ре­

жимы,

наблюдавшиеся

в

дан­

ном

амплитроне

(/1 = 4,5;

/г = 3,5;

га = 3),

являются

неэффективны­

ми; при малых величинах ра­

бочих токов выходная мощность

мала, а стабильность

колебаний

низкая;

полный

диапазон

пере­

стройки частоты колебаний для

каждого

режима

составляет

приблизительно

1%.

Совершенно

иная

картина

наблюдалась М. А. Фурсаевым

при

исследовании

амплитрона

10-см диапазона

в автоколебательном режиме. Амплитрон имел сле­

к. п. д. в

оптимальной

точке

достигает

68%.

Характер

кривых

Рпии = Рчмл(иа)

и / а

= / а ( £ / а )

отчетливо

указывает

па

наличие

в амплитроне-автогенераторе при указанном

уровне мощности режи­

ма

ограничения

анодного

тока

температурой

катода:

начиная от

£ / а « 3 7

кВ и выше, анодный ток и

мощность

мало

изменяются.

Заметим, что рабочее

напряжение Ua. этого

амплитрона в

режиме

усиления

(при

подавленном

режиме

автоколебаний)

составляет

40

кВ. При этом номер

вида

колебаний

в

режиме

генерирования

и усиления колебаний оставался неизменным

(га = 7.).

В автоколе­

бательном

режиме амплитрон работал устойчиво и стабильно.

Интересные

результаты получил В. И. Индык при исследова­

нии амплитрона непрерывного действия в автогенераторном

режиме.

Амплитрон

имел следующие

конструктивные

параметры:

N=15;

da =3,3

мм; d„ = l,8 мм; й = 3 мм; ,и = шД.о = 0,42.

Рабочим

являлся

вид

колебаний

с п = 6 . Замедляющая

система

имела

высокое вол­

новое

сопротивление

(180—200

Ом)

и была

хорошо

согласована

11'

163