Файл: Самсонов, Д. Е. Основы расчета и конструирования магнетронов. (Настройка. Стабилизация. Вывод энергии. Холодные измерения).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 171
Скачиваний: 0
Эти методы наиболее трудоемки . О д н а к о трудоемкость их вполне окупается высокой точностью. Пр и полуавто
матических методах применяют |
в основном |
механически |
||||
перестраиваемые |
клистронные |
генераторы |
с |
дополни |
||
тельным |
механическим или электронным |
свипированием |
||||
частоты |
в пределах 50—100 М Г ц . В этом |
случае |
процесс |
|||
измерений носит |
полуавтоматический х а р а к т е р . |
В каче- |
Рис. VIII.1. Схемы измерительных устройств с нестандартными изме рительными линиями, используемых на практике для визуального на блюдения эпюры стоячей волны в линии (а) и входного сопротивле ния резонансной нагрузки (б):
/ — н а г р у з к а ; 2 — с е к ц и я и з о г н у т о г о в о л н о в о д а ; 3 — в р а щ а ю щ а я с я з о н д о в а я г о л о в к а ; 4 — у с и л и т е л ь т о к а д е т е к т о р а и г е н е р а т о р р а з в е р т к и ; 5 — п е р е м е н н ы й о с л а б и т е л ь ; 6 — в о л н о м е р и л и э х о - б о к с ; 7 — п о с т о я н н ы й о с л а б и т е л ь ; 8 — м е х а н и ч е с к и п е р е с т р а и в а е м ы й к л и с т р о н н ы й г е н е р а т о р ; 9 — с о г л а с о в а н н а я н а г р у з к а ;
10— |
о с ц и л л о г р а ф ; |
/ / — э п ю р а |
с т о я ч е й |
в о л н ы ; 12 — в ы п р я м и т е л ь |
п и т а н и я ; |
13— |
с е к ц и я в о л н о в о д а с ч е т ы р ь м я з о н д о в ы м и г о л о в к а м и ; 14 — у с и л и т е л ь н а |
||||
п р я ж е н и я , п о д а в а е м о г о на в е р т и к а л ь н ы е п л а с т и н ы ; IS — у с и л и т е л ь н а п р я ж е |
|||||
н и я , |
п о д а в а е м о г о |
на г о р и з о н т а л ь н ы е п л а с т и н ы ; 16—осциллограмма |
в х о д н о г о |
||
|
|
|
с о п р о т и в л е н и я . |
|
стве измерительных линий используются стандартные или специальные измерительные линии, описанные напри
мер, |
в р а б о т а х |
(148—150, 157].* В качестве |
индикатор |
ного |
устройства |
используются осциллографы |
специаль- |
* Оригинальная конструкция автоматической измерительной ли нии 3-см диапазона описана в справочных материалах «Автоматиче ские измерительные линии, сигнал-генераторы и некоторые специаль ные приборы сантиметрового диапазона», М., ЦНИИ, «Электрони ка», 1949.
271
Ной конструкций |
с синхронизированной разверткой |
и |
с устройством д л я |
отсчета м а л ы х разностей частоты. |
|
Н а рис. V I I I . 1 |
схематически представлено л и ш ь |
два |
в а р и а н т а измерительных устройств с автоматическими
измерительными линиями . Одно из них (а) |
предназначе |
||||||
но д л я наблюдения |
на э к р а н е |
о с ц и л л о г р а ф а эпюры |
стоя |
||||
чей |
волны в |
линии, |
другое (б) |
— д л я |
н а б л ю д е н и я |
функ |
|
ции |
входного |
сопротивления |
различных |
комплексных |
|||
нагрузок, и в частности магнетрона . |
Широкополосность |
||||||
последнего устройства не п р е в ы ш а е т |
5%. |
Точность |
этих |
методов не превышает 5%- Тем не менее эффективность
полуавтоматических методов очень высокая, т а к |
к а к |
в них сочетаются наглядность, простота и быстрота |
из |
мерений. |
|
5
Рис. VIII.2. Схемы измерительных устройств со стандартными изме рительными линиями, используемых на практике при измерении доб ротности резонаторов полуавтоматическим методом двухполюсника:
а — ч а с т о т н а я м е т к а в в о д и т с я п о м е т о д у э х о - б о к с а ; б — ч а с т о т н а я м е т к а в в о д и т с я по м е т о д у г е т е р о д и н а : / — и з м е р я е м ы й р е з о н а т о р ; 2 — с е к ц и я с т а н д а р т ной и з м е р и т е л ь н о й л и н и и ; 3 — п о д в и ж н а я з о н д о в а я г о л о в к а ; 4 — п о с т о я н н ы й о с л а б и т е л ь ; 5 — к о н т р о л ь н ы й д е т е к т о р ; 6 — э х о - б о к с ; 7 — м е х а н и ч е с к и п е р е с т р а и в а е м ы й к л и с т р о н н ы й г е н е р а т о р , с в и п и р о в а н н ы й по ч а с т о т е п и л о о б р а з н ы м н а п р я ж е н и е м ; 8— с о г л а с о в а н н а я н а г р у з к а ; 9—усилитель в и д е о - с и г н а л а : 10 — о с ц и л л о г р а ф ; И — о с ц и л л о г р а м м а м о щ н о с т и , п о г л о щ а е м о й з о н д о в о й г о л о в к о й ; 12 — ч а с т о т н а я м е т к а ; 13 — у с и л и т е л ь ч а с т о т н о й м е т к и ; 14 — в ы п р я м и т е л ь п и т а н и я к л и с т р о н а ; /5 — г е н е р а т о р п и л о о б р а з н о г о н а п р я ж е н и я ; 16 — у с и л и т е л ь п р о м е ж у т о ч н о й ч а с т о т ы и ч а с т о т н ы х м е т о к ; 17 — к л и с т р о н н ы й г е н е р а т о р - г е т е р о д и н , н а с т р о е н н ы й на р е з о н а н с н у ю ч а с т о т у и з м е р я е м о г о р е з о н а т о р а ; 18 — с м е с и т е л ь
н а я г о л о в к а ; /9 — в о л н о м е р .
272
Д л я полноты и наглядности на ,рис. |
V I I 1.2 |
представ |
|||
лены два |
в а р и а н т а полуавтоматических |
измерительных |
|||
устройств |
со стандартными |
измерительными линиями и |
|||
с отсчетом |
м а л ы х разностей |
частот по методу |
эхо-бокса |
||
(а) и по методу гетеродина |
( б ) . О б а устройства |
исполь |
|||
зуются на |
практике в основном д л я измерения |
доброт |
|||
ности резонаторов, в том числе магнетронов, |
|
методом |
|||
двухполюсника . |
|
|
|
|
Рис. VIII.3. Схема панорамного измерительного устройства, исполь зуемого на практике для измерения параметров и характеристик по лых резонаторов и переходных устройств:
/ — н а г р у з к а ; 2 — д в у х н а п р а в л е н н ы й о т в е т в и т е л ь ; 3 — и н д и к а т о р н а п р я ж е н и я п а д а ю щ е й в о л н ы ; 4 — и н д и к а т о р н а п р я ж е н и я о т р а ж е н н о й в о л н ы ; 5, 7 — о с л а б и т е л и м о щ н о с т и ; 6 — в о л н о м е р ; 8 — и з м е р и т е л ь н ы й г е н е р а т о р ; 9 — о с ц и л л о г р а ф ; 10 — у с и л и т е л ь н а п р я ж е н и я п а д а ю щ е й в о л н ы ; / / — у с и л и т е л ь н а п р я ж е
ния о т р а ж е н н о й |
в о л н ы ; 12 |
— п е р е к л ю ч а т е л ь |
у р о в н я |
K C B H ; |
13 — у с и л и т е л ь ч а |
стотной м е т к и ; |
14— г е н е р а т о р и у с и л и т е л ь н а п р я ж е н и я |
на г о р и з о н т а л ь н ы х |
|||
|
п л а с т и н а х ; |
15—«нулевой» |
у р о в е н ь |
р а з в е р т к и . |
Е щ е |
большей |
наглядностью |
и |
простотой х а р а к т е р и |
||||
зуются |
п а н о р а м н ы е |
методы |
измерений . |
О д н а к о |
они |
|||
о б л а д а ю т наименьшей |
точностью. |
|
|
|
||||
В п а н о р а м н ы х |
измерительных |
устройствах процесс |
||||||
измерения п а р а м е т р о в и |
х а р а к т е р и с т и к полностью |
авто |
||||||
матизирован . В |
качестве |
измерительных |
генераторов |
используются генераторы с механическим или электрон ным свипированием частоты в ш и р о к о м д и а п а з о н е (на
пример, триодные генераторы с механическим |
свипирова |
||
нием частоты, |
л а м п ы |
обратной волны М - типа |
( Л О В М ) |
и мит.роны, у |
которых |
электронное свипирование часто- |
18—453 |
273 |
ты |
осуществляется |
быстрым |
изменением |
анодного |
на |
|||
п р я ж е н и я ) . |
|
|
схема одного из |
|
|
|||
|
Н а рис. V I I I . 3 представлена |
вариан |
||||||
тов |
п а н о р а м н ы х измерительных |
устройств . |
Оно |
исполь |
||||
зуется на практике |
д л я измерения и контроля парамет |
|||||||
ров |
и характеристик |
полых |
резонаторов |
и |
переходных |
|||
устройств, и. в частности характеристи к согласования |
по |
|||||||
следних. П а н о р а м н ы е измерительные устройства |
в |
зна |
чительной мере облегчают инженерную з а д а ч у по раз
работке магнетронов с |
оптимальными п а р а м е т р а м и и |
|
характеристиками . |
|
|
Перейдем к |
описанию |
методики измерения конкрет |
ных п а р а м е т р о в |
и характеристи к магнетронов . |
3.Измерение резонансной длины волны и частоты
Вдиапазон е сантиметровых и дециметровых волн из мерение резонансной волны анодного блока магнетрона осуществляется при помощи волномера с объемным ре зонатором, эхо-бокса или гетеродинного измерителя ча
стоты. Конструкции |
волномеров |
и |
эхо-боксов |
достаточ |
но полно описаны в |
литературе |
по |
измерениям |
на С В Ч |
и здесь не рассматриваются . |
|
|
|
|
4. Измерение волнового сопротивления системы |
||||
Иногда требуется |
определить |
значение п а р а м е т р а р с |
экспериментальным путем. Измерени е волнового сопро
тивления системы |
р с может быть |
осуществлено |
по схеме |
||
четырехполюсника |
или двухполюсника, т. |
е. в |
р е ж и м е |
||
собственных или |
вынужденных |
колебаний |
«холодного» |
||
блока . П р и этом |
ч а щ е всего |
интересуются |
эксперимен |
||
тальны м значением рС эксп при |
колебаниях |
вида |
я . Б л и з |
кое совпадение величины рсэкоп, определяемой по схеме
четырехполюсника, с величиной |
2с ^эксп (см. |
гл. 1), |
определяемой по схеме двухполюсника, м о ж е т |
с л у ж и т ь |
гарантией того, что эта величина определена с доста точной дл я практики точностью.
П о схеме четырехполюсника п а р а м е т р р0 эксп м о ж е т быть определен следующим путем.
В один или во все резонаторы анодного блока вво дится малое пробное тело с известной реакцией на резо нансную частоту системы. Пусть таким телом являетс я диэлектрическая пластинка с известной диэлектрической
274