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

веренные.

t '

При сочетании щелей связи разной длины с ха< Г

ческим

распределением

их в

группах

(рис. VI.5,а)

иск*

ж а е т с я

поле

не только

Д В я г в и д а ,

но

и рабочего

я - вида

колебаний.

При

сочетании ж е

щелей

связи разной длины с упо

рядоченным

распределением

их в

группах

(рис.

VI.5,6

искажается

поле только

Д В л г В И д а .

Например, М . И. Ку; ,

нецову

и

его сотрудникам

удалос ь

предотвратить

вой "

б у ж д е н и е

Д В я г и ДВяг - видо в колебаний

в

мощном КМ

миллиметрового д и а п а з о н а

сильной

расстройкой

(до

25%) з а к р ы т ы х и открытых

резонаторов

анодного

блока

и использованием групп щелей с упорядоченным

распре­

делением

(рис. VI . 5,6) .

Эффективно действуют т а к ж е группы

щелей

разного

профиля,

например,

когда

чередуются

группы

щелей

связи

«гантельного» профиля с группами щелей прямо ­

угольного профиля,

расширенных

в средней

части

(рис.

У1.5,г и д).

Н а рис. VI.5,е

представлен

ориги­

прямоугольного

профиля

чередуется

с

одной

щелью

«полугантельного»' профиля .

П р и работе на основном

я - виде колебаний ж е л а т е л ь н о

симметричное

расположе ­

ние щелей относительно резонаторной системы

анодного

блока .

Полное

подавление

Д В я 1 - в и д а

без заметного

ухудше­

ния

характеристик

К М

на

основном

я - виде

достигается

лишь при разумном сочетании второго способа

(внесе­

ние

неселективных

потерь)

с третьим

(группирование

щелей связи по р а з м е р а м и п р о ф и л ю ) .

4.

Применение

подвижных

бесконтактных

короткоза-

мыкателей

(поршней)

специальной

конфигурации (для

подавления

кольцевых

паразитных

р е з о н а н с о в ) .

К а к известно,

кольцевые

или «поршневые»

резонан-

пазона

перестройки

вдоль кольца

у с т а н а в л и в а е т с я целое

число

волн. Известно т а к ж е ,

что

л ю б а я

неоднородность

на гладкой стенке

резонатора

и с к а ж а е т

иоле и смещает

явиться

осевой паз или система осевых пазов, прорезан ­

ных на

боковой стенке поршня (см. патент С Ш А

макс/с,

(VI . 1)

е

Da — н а р у ж н ы й диамет р поршня; / м а к с —

макси ­

мальная частота

рабочего

д и а п а з о н а ;

с — скорость све-

•а.

Расстояние

м е ж д у

соседними

п а з а м и по

длине

члны

д л я

любой

точки рабочего

д и а п а з о н а .

Д л я

более эффективного

подавления

«поршневых» и

апоршневых»

паразитных

колебаний на боковые

стен-

.и поршня

наносятся, кроме

того,

п о г л о щ а ю щ и е

мате­

риалы .

5. Применение селективных выходных устройств или

дополнительных

селективных

нагрузок

д л я

подавления

нерабочих

видов

колебаний

нормального спектра

видов

колебаний

коаксиального

и

цилиндрического

резонато ­

ров [81].

Оптимизаци я п а р а м е т р о в К М

и О К М — г л а в н а я за­

дача, которую приходится решить

при конструировании .

что

практически все

конструктивные р а з м е р ы

резонатор ­

ной системы, щелей связи, стабилизирующего

резонато ­

ра и пространства

взаимодействия не могут быть з а д а н ы

независимо и выбираются из компромиссных

соображе ­

ний:

естественное

ж е л а н и е сконструировать

магнетрон

энергетически более

м о щ к ы м и стабильным

наталки ­

14—453

209

трических

параметров К М и

О К М . О д н а к о

правильные

решения

при установлении

оптимальных

п а р а м е т р о в

Тип резонаторной системы. Опыт показывает, что

для

К М оптимальной является резонаторная система

сек­

торного типа, а д л я

О К М — щ е л е в а я .

Число резонаторов. При значительном

возрастании

числа резонаторов

N уменьшается свобода

выбора шири­

Длина

анодного

блока. С

увеличением длины анод­

ного

блока

затрудняется подавление

Д В я г в и д а

колеба ­

ний,

увеличивается

магнитный

зазор

и габариты

прибо­

по длине

анодного

блока . С уменьшением

ж е длины

анодного

блока /га

затрудняется подавление

Д В я г - в и д а

щели 1Щ возрастает вероятность

возбуждения Д В я 2 - в и -

да, ухудшается теплоотвод, уменьшается

жесткость си­

стемы,

увеличивается

а к с и а л ь н а я

длина

стабилизирую ­

щего резонатора . При

уменьшении / щ возрастает

вероят­

ность

возбуждения

Д В я ^ в и д а ,

ослабляется

связь

резонаторной

системы

с

внешним

резонатором,

ухуд­

шается

симметрия

поля

основного

я - вида колебаний .

О п т и м а л ь н а я

длина

щели

связи

/ щ

выбирается

из

усло­

вия

( / щ - / г а ) А . с р > 0 , 5 .

(VI.2)

: : 'емы с внешним резонатором, заметно и с к а ж а е т с я

поле

Ноц-вида

колебаний

стабилизирующего

резонатора,

ухудшаются

условия

возбуждения

К М и О К М на

основ­

ном я- виде колебаний.

При чрезмерном уменьшении

и>щ уменьшается

связь

колебаний, п р и н а д л е ж а щ и х к спектру

нормальных

видов

резонаторной

системы.

О п т и м а л ь н а я

ширина

щели

связи

иищ л е ж и т

в

преде­

л а х

(0,02—0,07) Л с р

или,

точнее,

в пределах

(0,2—0,7) X

Х(яс1л/Ы—т),

где

dn

— наружны й

диаметр

резонатор ­

ной системы.

Радиальная

протяженность

щели

связи

а с

т .

Д л я

от­

носительно м а л о м о щ н ы х

К М

и

О К М

толщина

стенки

аст, р а з д е л я ю щ е й

резонатор

анодного

блока

и

стабили­

зирующий резонатор,

может быть выбрана из

условия

а с т

< 0,05 ХС р.

( V I . 3 )

Д л я

мощных

магнетронов, когда

требуется

высокая

теп­

ломеханическая

устойчивость

системы,

размер

а с т

может

быть

принят

равным а с т ~ А С р / 2 .

Чем б л и ж е

значение а с г

к А/4, тем большую расстройку

в

резонаторы

вносят

щели

связи.

Поэтому

при выборе толщины

стенки

а с т

в пределах 0 , 0 5 < а с т Д С р < 0 , 5

может

оказаться

необходи­

разом,

чтобы

скомпенсировать

их

расстройку

(щелями

связи)

относительно

з а к р ы т ы х

резонаторов .

Аксиальная длина

стабилизирующего

резонатора

hv

д о л ж н а

быть

выбрана

таким образом, чтобы

при

А р а б =

= A M m I

поршень

не

перекрывал

концы

щелей

связи.

В

противном

случае

происходит

возбуждение

Д В я г В и д а

и

ухудшение

стабильности работы

прибора на

основном

я - виде колебаний .

М а к с и м а л ь н а я

длина резонатора определяется

из

со­

отношения [27]

Лрмакс ~

0,51

- г

^ 6 - м а к с

( V I . 4 )

У 1 — (1,02АР а 6 м а к е /А.к рн0 1 1 )2

М и н и м а л ь н а я

длина резонатора

ftp мин л е ж и т

в

пре­

д е л а х (0,65—0,8)

Араб мин (при

условии,

Ч Т О / г р м п н > / щ ) .

14*

211