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

j

Фибровый

поглотитель

j

Сигнал от

'Петля едязи.

генератора

с нагруэюй

5,0 R„,MM

7. В о л н о в а я

проводимость

равнорезонаторных

(без

связок

или со

с в я з к а м и )

систем с учетом р а з б р о с а

па­

р а м е т р о в резонаторов и связок

(при наличии

или отсут­

ствии

внешней

нагрузки)

определяется

через

н а п р я ж е ­

ние на

щ е л я х

резонаторов следующим

о б р а з о м :

где YacN/z

— в о л н о в а я

проводимость

асимметричной

си­

стемы

при

к о л е б а н и я х

вида л; Ycr

— в о л н о в а я

проводи­

мость

одной ячейки симметричной

системы; Ug — напря ­

жение

на

резонаторе,

связанном

С

нагрузкой

(^ =

0).

К р о ме того, волновая проводимость

Уаск/2

м о ж е т

быть в ы р а ж е н а через

отношение а м п л и т у д симметрич ­

ных

с о с т а в л я ю щ и х

У

_

Л^с -

У с N12

9 Q V

'ас

N/2

"

ЛГ/2 - 1

—

ЛГ/2—1

V - ^ / "

1 +

2

V! y f —

1 + 2

ZJ

J

^

0

Т

"N

где

Fc w/2 = A ' i / c r — волновая проводимость

симметричной

системы при

колебаниях

гс-вида,

или

через

величины

приращений

резонансной

частоты

системы

у

YcN/2

ас N12

N12—1 N—l

я = 0

(?=0

(1.23)

где

Дсо9 л'/2 — п р и р а щ е н и е

резонансной

частоты

системы

при колебаниях вида я , вызванное изменением

парамет ­

ров <7-го резонатора .

При этом с у м м а р н о е относительное п р и р а щ е н и е ре­

зонансной

частоты

системы в ы р а ж а е т с я через

прираще ­

ния

проводимостей

резонаторов

и пространства

взаимо ­

действия

следующей

формулой :

N-1

Ц AYqN/2

+ 4 F r g

Ы

т

-

=

°

- ,

(1.24)

acN/2

q

2 i '

cN)2

где

A(£>N/2

— с у м м а р н о е

п р и р а щ е н и е

частоты

системы

при колебаниях вида я ; AYRQ—приращение

входной

проводимости

q-ro

резонатора;

AYQN/2

— п р и р а щ е н и е

мой

на щели

q-ro

резонатора

ка к

YqN/2=(HcN/2Ci^q

(Сщ,я

— к р а е в а я емкость q-ro р е з о н а т о р а ) .

Изменение волновой проводимости резонаторной си­

стемы

магнетрона

при наличии

р а з б р о с а п а р а м е т р о в

резонаторов и связок и при наличии

внешней нагрузки

происходит

в

основном за счет

перераспределения

В Ч

н а п р я ж е н и я

м е ж д у

резонаторам и анодного блока .

8. В

системах с

технологическим

разбросом

пара ­

метров

резонаторов

и связок при чисто активной внеш-

ней нагрузке изменением волновой проводимости

м о ж н о

пренебречь,

т. е. считать, что

Yacir/2~YDrr/2.

(1.25)

При

комплексной

ж е

нагрузке

в о л н о в а я

проводи­

мость

Y&CN/2¥=YCN/Z

в

зависимости

от

типа

системы и

з н а к а реактивной

с о с т а в л я ю щ е й

проводимости

нагрузки .

Д л я

учета

влияния

реактивной

с о с т а в л я ю щ е й

сопро­

тивления

нагрузки

на

внешнюю

добротность

системы

в ф о р м у л у

(1.22)

[1] вместо

р с

следует

п о д с т а в л я т ь

р с . х :

(2вн = # 2 р с ж / / ? в ш

(1.26)

где

р с х — волновое сопротивление

системы при

наличии

реактивной с о с т а в л я ю щ е й сопротивления нагрузки .

Волновое

сопротивление

р с

ж

м о ж е т

быть

определено

э к с п е р и м е н т а л ь н ы м

путем

или

ж е

вычислено

по

сле­

д у ю щ е й

приближенной ф о р м у л е :

О

—

о

Y +

^вн/Рс

}

i

/т

где

р с — волновое

сопротивление

системы

при

чисто

активной

нагрузке;

Х Т

1 — р е а к т и в н а я

с о с т а в л я ю щ а я со­

противления

нагрузки;

\=(KN/2—A,JV/2-I)/?WV/2

— разделе ­

ние

по

волне

я - вида

с б л и ж а й ш и м

коротковолновым

видом;

6 = (XN/2—KI)/IN/2,

Я / — п о л ю с

функции

вход­

ного

сопротивления

(входной

проводимости),

л е ж а щ и й

м е ж д у

KN/2

И

A , J V / 2 - I -

9. Входные характеристики д л я равнорезонаторных

систем позволяют установить следующий х а р а к т е р

влия ­

ния

реактивной

с о с т а в л я ю щ е й

сопротивления

нагрузки

Х В П

на внешнюю добротность системы

Q B H :

а)

в

магнетронах

без

связок

с

емкостной

связью

м е ж д у р е з о н а т о р а м и

емкостная

н а г р у з к а

увеличивает

QBH, индуктивная нагрузка у м е н ь ш а е т

QBN;

б)

в

магнетронах

со с в я з к а м и

индуктивная

н а г р у з к а

увеличивает

QB H ,

емкостная

н а г р у з к а

у м е н ь ш а е т

QB H ;

в)

в

р а з н о р е з о н а т о р н ы х

магнетронах

при связи

вы­

ходного

устройства

с

большим

резонатором

емкостная

н а г р у з к а увеличивает

QB H ,

а

индуктивная

н а г р у з к а

у м е н ь ш а е т

Q B H (однако при

больших

значениях

индук­

тивной нагрузки внешняя добротность системы

QBn

на­

чинает

снова

в о з р а с т а т ь ) ;

при

связи

выходного

устрой-

ства

с м а л ы м

резонатором

в н е ш н я я

добротность

QBU

под

действием

реактивной нагрузки

изменяется

таким

ж е

о б р а з о м ,

как

и

в

магнетронах

со

с в я з к а м и .

П р и одном и

том

ж е

разделении

частот

м е ж д у

коле­

баниями

вида

л

и

б л и ж а й ш и м коротковолновым

видом

волновое

сопротивление

(волновая проводимость)

изме­

няется

у

разнорезонаторных

магнетронов

значительно

более

резко,

чем

у

магнетронов со

с в я з к а м и .

10. Р е а к т и в н а я

н а г р у з к а

сильнее

и с к а ж а е т

поле

в пространстве

взаимодействия

в

р а з н о р е з о н а т о р н ы х

магнетронах,

чем

в

магнетронах

со

с в я з к а м и .

И с к а ж е ­

ния

ф о р м ы о с ц и л л о г р а м м ы

поля

при

одной и

той

ж е

сигнала

со от

резонансной

частоты л - вида

колебаний

у магнетронов

со

с в я з к а м и

в ы р а ж е н ы

слабее,

чем

у разнорезонаторных магнетронов . И н а ч е

говоря,

реак­

тивная

н а г р у з к а

о к а з ы в а е т

более сильное

дестабилизи ­

рующее действие на колебательный р е ж и м

разнорезо -

наторного магнетрона, чем магнетрона со

с в я з к а м и .

Основной

особенностью

искаженного

поля колеба ­

ний вида я у разнорезонаторных магнетронов

я в л я е т с я

наличие

в нем

значительных

по

величине

симметричных

с о с т а в л я ю щ и х

низких

номеров.

В отличие

от

магнетронов со с в я з к а м и

и равнорезо -

ные с о с т а в л я ю щ и е

быстро

у б ы в а ю т при

уменьшении их

номера, в разнорезонаторном

магнетроне

симметричные

с о с т а в л я ю щ и е

м а л о отличаются друг от

друга {9].

11. С и м м е т р и я

поля в

пространстве

взаимодействия

нагруженного

магнетрона

на

резонансной частоте я-ви-

сировать реактивность

Х В „ , вносимую в выходной

резо­

натор путем изменения

п а р а м е т р о в последнего или

ж е