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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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