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

ция

входной

проводимости

Вм

имеет

один

пуль (Вм

= 0 —

п а р а л л е л ь н ы й

резонанс)

и один

полюс

( В м = °о — после­

довательный

резонанс) .

Резонансные частоты трех я - видов колебаний

систе­

мы

определяются

графически

к а к

точки

пересечения

кривых

( 5 М

+ Вд)

,И —

Вр.

И з

рис .

V.6

видно,

что

д и а п а з о н перестройки

Ц я - в и -

да

ограничен

нулями

функции

(Вм

+ Вл),

отмеченными

точками Oi и Ог на оси абсцисс. Перестройка

Кя - вида

со

стороны длинных волн ограничена нулем

Оь

а

со

сторо­

ны

коротких

в о л н — полюсом

входной

проводимости

ре­

зонаторной

системы, л е ж а щ и м

в области

существования

б л и ж а й ш е г о

нормального

вида

колебаний n=(N/2)—

1

(на

рисунке

не

п о к а з а н ) .

Перестройка

Д я - в и д а

со сто­

роны

коротких

волн ограничена

нулем

О2, а

со

стороны

длинных волн -— теоретически

неограниченна.

Таким образом, д и а п а з о н перестройки я -видов коле ­

баний и разделение их по

частоте

всецело

определяются

положением нулей и полюсов реактивной

составляющей

входной

проводимости

резонаторной

системы

магнетро­

на и наклоном кривых Вм

+ Вл

и

— B v

в

области

суще­

ствования этих

видов. П р и р а в н и в а я ,

например,

Вш

нулю,

из

(V.9)

находим

А, —Аю м

/ (W—1).

Отсюда

следует,

что с уменьшением числа резонаторов

N

диапазон

перестройки

Ц я - в и д а

в

сторону

длинных

волн

расши­

ряется.

Из

рис.

V.6

видно,

кроме

того,

что диапазон

пере­

стройки

Ц я - в и д а зависит

от

хода

кривых

Вд

и

Вр,

т. е.

от п а р а м е т р о в

д и а ф р а г м ы

связи

(резонансной

волны

и

волнового сопротивления)

и

внешнего

резонатора .

Д и а п а з о н перестройки

Кя - вида с уменьшением

числа

резонаторов N расширяется за счет увеличения разде ­

ления

по

частоте м е ж д у

N/2-

и

(N/2—1)-видами

колеба ­

ний

и

зависит,

к а к

и для

Ця - вида,

от п а р а м е т р о в

д и а ф ­

нием числа резонаторов

уменьшается

и мощность, отда­

в а е м а я магнетроном в

нагрузку, что

нежелательно .

12*

17?

ей наблюдается на собственной

волне

анодного

блока

Ком, л е ж а щ е й

м е ж д у XK0V и кср

диапазона настройки

магнетрона . По обе стороны от этой волны поле

Ц я - в и -

да колебаний

заметно искажено . Сильно

искажено поле

Кя - вида, что

может свидетельствовать

о

с л а б о й

эффек ­

вида

(как

главного

конкурирующего

вида

колебаний)

с электронным

потоком.

Сравнительно

симметрична

осциллограмма

поля

ви­

да n=(N/2—1)=5;

в д и а п а з о н е

перестройки

осцилло­

г р а м м ы

поля

этого

вида с л а б о

изменяются .

Пр и

р а з д е ­

лении

по частоте

м е ж д у Ц я - в и д о м

и видом

п = 5,

равном

16%

(укрит= 14%), последний

практически

не

оказывает

м е ш а ю щ е г о

воздействия на рабочий

колебательный

ре­

ж и м магнетрона . Пр и у<\4%

этот

вид в о з б у ж д а е т с я

на

«минус

первой»

пространственной

гармонике

( | у | = 7 ;

k = — 1).

Будучи

низковольтным

Д я - в и д заметно

отлича­

ется по

н а п р я ж е н и ю

возбуждения

от

Ц я - в и д а

и

практи­

чески

не

мешает

последнему. И с к а ж е н и я ВЧ

полей

Ц я -

Напротив, ближайший

к я-виду коротковолновый вид колебаний

(п = 5) практически не

перестраивается. Это означает, что резона-

видом и

видом п = 5

по всему диапазону настройки Ця-вида

пре­

вышает

критическое

(у>\5%,

укрит = 14°/о).

Рассматривая кривые

нагруженных

добротностей,

заключаем,

что

для Цл-вида перепад

нагруженной

добротности

<2нцтс составляет

рона на

Цл-виде начинается

в области

резкого

спада нагруженной

добротности системы на Кп-виде колебаний (QH^K),

точнее, в области

резкого

уменьшения величины

отношения

Янцк/Янця.

РИ,к6т

1,04

800

\

—

400

Частичный*^

„перескок"'л^

300

600

1

200

Полный,

„перескок"

0,38

500

100

оМ 100

0»\\ж

О

1,мм

Рис. V.7. Диапазонные характеристики опытного образца

магнетрона

10-см диапазона, настраиваемого

полым резонатором

(Л/=12).

Несмотря на большой перепад нагруженной добротности для

рабочего вида колебаний (Цл-вида),

величина отдаваемой мощности

Ря в рабочей области частот все же

изменяется в сравнительно не­

При этом

предполагается,

что другие нерабочие

виды

колебаний

не возбуждаются. Для данного

случая

измеренная (на

волне

Х = Х в м )

величина коэффициента стабилизации

Цтс-вида колебаний S C T l l l t оказа­

лась равной

1,45.

ки

магнетрона

(Л?=12) для Ця-вида

(а) и Кя-вида (б) колебаний

в

зависимости

от места подключения

нагрузки к анодному блоку

на от конструктивных

п а р а м е т р о в д и а ф р а г м ы

связи и

полого

резонатора, а

т а к ж е от взаимной

ориентации

полого резонатора и выходного устройства.

Из рис. V.8 видно,

что величина

нагруженной

доб­

ротности

системы Q„u„

на собственной

волне

Я 0

м

анод-

а

5

Рис. V.9. Зависимость

нагруженной

добротности Цл-вида (а) и

К" - вида (б) колебаний от ширины щели связи шд , равной

2,6 мм

(/); 1,8 мм

(2); 1,2

,мм (3).

Л д = 1 8 м м ; а = 1 3

м м ;

6 = 8,5

м м .

ной ориентации полого резонатора и

выходного

устрой­

ства. Этого

следовало

о ж и д а т ь ,

так

к а к именно

на

этой

волне имеет место наиболее симметричное

распределе­

ние

поля

в пространстве

взаимодействия

магнетрона.

Б л а г о п р и я т н о м у соотношению м е ж д у

Q h R ] c

и (2н Ц т с

удовлетворяют кривые 1 и 2, соответствующие

присое­

динению выходного

устройства

и

полого

резонатора

к соседним

резонаторам

(рис.

V.2,6)

и к

резонаторам

через один

(рис. V.2,a).

Из этих двух вариантов менее благоприятным

ока­

зался

первый (когда

полый

резонатор

и выходное

устрой­

с т в о

присоединены к

соседним резонаторам),

так

как в

этом

случае вблизи

Ас р

нагруженная

добротность

коле-