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: 159
Скачиваний: 0
с л а б о связанной с резонаторной системой, либо от зондовой головки измерительной линии, либо, наконец, от
индикатора |
волномера . Во всех случаях |
на |
э к р а н е |
|
о с ц и л л о г р а ф а |
вычерчивается приблизительно |
одинако |
||
вая |
картина |
поля. |
|
|
И м е н н о в такой модификации метод |
диэлектриче |
|||
ской |
пластинки получил распространение |
на |
практике |
и стал именоваться методом «реактивного зонда» в от
личие от метода |
«активного зонда» |
(рис. |
V I I I . 1 4 ) . |
|
О |
Э |
-го т |
< |
и |
ВЧ |
ВЧ |
|
г |
Видео - |
сигнал |
сигнал |
|
|
|
|
|
|
|
сигнал |
Видео
сигнал
О
Budei сигнал
ВЧ
сигнал
Рис. VIII.14. К вопросу о снятии осциллограмм поля методами активного (а), реактивного (б) и
излучающего (в) |
зондов: |
/ — а к т и в н ы й з о н д ; |
2—реактивный |
з о н д ; 3 — и з л у ч а ю щ и й з о н д .
Теоретическое обоснование методов исследования структуры электромагнитного поля в пространстве взаи модействия магнетрона с помощью активного и реактив ного зондов дано в работе В. Н. Готгельфа [9], а опыт применения этих методов в практике холодных измере ний магнетронов подробно описан в работе [180]. Некото
рые полезные |
рекомендации |
по |
применению |
метода |
|||||||
активного |
зонда д а н ы в |
работе |
М. |
М. Р а й н е р а |
[181]. |
||||||
В |
1956 |
г. |
Э. |
В. К а л ь я н о в |
д л я исследования структуры |
||||||
ВЧ |
поля |
в |
пространстве |
взаимодействия |
магнетрона |
||||||
п р е д л о ж и л |
т а к |
н а з ы в а е м ы й метод |
«излучающего |
зонда» |
|||||||
(рис. |
V I I I . 1 4 , 6 ) . |
|
|
|
|
|
|
||||
|
В данном методе к а к |
бы |
имитируется |
«динамиче |
|||||||
ский» р е ж и м работы магнетрона, |
т а к |
как |
в о з б у ж д е н и е |
||||||||
анодного блока осуществляется со стороны |
пространства |
||||||||||
взаимодействия . |
|
|
|
|
|
|
|
298
Трудности, возникающие при широкополосном согла совании цепи излучающего зонда с цепью сигнал-гене ратора, не позволили данному методу найти широкое
распространение в практике холодных измерений |
магне |
||
тронов. |
|
|
|
Остановимся более |
подробно |
на описании |
техники |
о с ц и л л о г р а ф и р о в а н и я |
ВЧ полей |
в пространстве |
взаимо |
действия магнетрона . |
|
|
|
П о своей физической природе |
активный зонд |
д о л ж е н |
быть очень слабо связан с резонаторной системой, иметь
по возможности |
м а л ы е р а з м е р ы и м а л у ю |
входную про |
||
водимость |
чисто |
активного х а р а к т е р а . П р и |
этих |
условиях |
активный |
зонд |
не и с к а ж а е т зондируемое |
поле |
в прост |
ранстве взаимодействия магнетрона и не смещает его резонансную частоту. В этом состоит одно из главных
преимуществ активного зонда |
перед реактивным и из |
|||
л у ч а ю щ и м |
зондами . |
Напротив, |
реактивный и |
излучаю |
щий зонды |
д о л ж н ы |
быть достаточно сильно |
связаны |
с резонаторной системой магнетрона, чтобы при в р а щ е
нии |
периодически |
в о з м у щ а т ь |
поле |
и с м е щ а т ь |
частоту |
|||||
(при |
помощи реактивного зонда) |
системы |
и |
периодиче |
||||||
ски |
в о з б у ж д а т ь (при помощи |
излучающего |
зонда) |
ее. |
||||||
При |
этом входная проводимость реактивного зонда дол |
|||||||||
ж н а |
носить |
чисто |
реактивный |
х а р а к т е р , а |
входная |
про |
||||
водимость излучающего зонда |
д о л ж н а быть |
чисто |
актив |
|||||||
ной |
и иметь отрицательный знак. П р и этих условиях |
|||||||||
эти |
зонды |
будут |
минимально |
и с к а ж а т ь |
'зондируемое |
|||||
поле. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З а м е т и м , |
что |
в зависимости |
от |
формы |
|
реактивные |
зонды типа «диэлектрическая пластинка» и «металличе
ский ф л а ж о к » * в о з м у щ а ю т одну или |
обе составляющие |
|
ВЧ электрического поля в пространстве |
взаимодействия . |
|
При конструировании ВЧ головок |
любого типа осо |
|
бое внимание д о л ж н о быть о б р а щ е н о |
на |
нейтрализацию |
паразитных связей м е ж д у полостью пространства взаи
модействия магнетрона, в котором в р а щ а е т с я |
имитатор |
катода с зондом, и торцевыми и заторцевыми |
полостями |
анодного блока и головки. Невыполнение этого требо вания может привести к грубейшим качественным ошиб
кам, |
когда |
н а б л ю д а е м а я |
на |
экране |
о с ц и л л о г р а ф а |
|
о с ц и л л о г р а м м а поля не |
соответствует |
действительному |
||||
* |
Вариант |
реактивного |
зонда |
в |
виде металлического флажка |
|
предложен М. М. Раннером в 1951 г. |
|
|
|
|||
20* |
|
|
|
|
|
299 |
р а с п р е д е л е н ию |
поля |
в пространстве |
взаимодействия |
Маг |
|
нетрона. |
|
|
|
|
|
У п р о щ е н н а я |
конструкция |
В Ч |
головки с активным |
||
зондом представлена |
на рис. |
V I I I . 1 5 . В конструкции |
та- |
Рис. VIII.15. Эскиз |
ВЧ головки с активным зондом: |
||
/ — а н о д н ы й б л о к ; 2 — в е р х н я я |
т о р ц е в а я |
п о л о с т ь ; 3—нижняя |
т о р ц е в а я по |
л о с т ь ; 4 — з о н д ; 5 — и з о л и р у ю щ а я в т у л к а ; |
6 — с т о л и к д л я а н о д н о г о б л о к а ; |
7 — м е х а н и з м п е р е м е щ е н и я с т о л и к а ; |
8 — к е р а м и ч е с к и й с т е р ж е н ь ; 9— д е т е к |
т о р ; 10— винт н а с т р о й к и р е з о н а н с н о й |
п о л о с т и ; / / — р е з о н а н с н а я п о л о с т ь ; 12 — |
в н у т р е н н и й п р о в о д н и к ; 13 — и м и т а т о р к а т о д а ; 14 — п о д ш и п н и к . |
кой головки имеется имитатор |
катода |
13 с |
концевыми |
||
п е р е д в и ж н ы м и э к р а н а м и , |
хорошо э к р а н и р у ю щ и м и |
про |
|||
странство взаимодействия |
от |
торцевых |
полостей |
2, 3, |
|
и дополнительная р е з о н а н с н а я |
полость |
И, |
предназна - |
||
300 |
|
|
|
|
|
ченная д л я повышения чувствительности головки. Эта
головка широко |
применяется |
для |
контроля |
симметрии |
|||
поля в магнетронах при массовом |
выпуске. |
Д а л ь н е й ш и е |
|||||
усилия |
по |
усовершенствованию |
конструкции |
головки |
|||
с активным зондом привели к созданию так |
называемой |
||||||
«универсальной» |
ВЧ головки, |
позволяющей |
контролиро |
||||
вать симметрию поля в любом сечении анодного |
блока . |
||||||
Конструкция |
универсальной |
ВЧ головки описана в ра |
|||||
боте [180]. |
|
|
|
|
|
|
|
В |
данном |
случае детектор |
перемещается |
вместе |
с зондом и располагается в коаксиальной полости ими татора катода, легко настраиваемой в резонанс при по мощи подвижного поршня . М е х а н и з м головки позволяет производить настройку коаксиальной линии в р е з о н а н с
независимо от |
перемещения |
зонда |
по длине |
анода |
без |
||
п р е к р а щ е н и я |
его |
в р а щ е н и я |
в азимутальной |
плоскости.. |
|||
Д л я э т о й . ц е л и |
в |
катоде прорезана |
винтовая |
щель, за |
|||
к р ы т а я изнутри |
п о д в и ж н ы м |
экраном . Э к р а н и р о в к а |
щели |
||||
необходима |
к а к |
обязательное условие: формы |
осцилло |
г р а м м поля разнорезонаторных блоков, снятые при от
крытой |
и закрытой (экраном) |
щ е л я х |
в |
имитаторе |
като |
|||||||||||
да, резко различаются . В |
первом случае |
лепестки |
осцил |
|||||||||||||
л о г р а м м ы различаются по . величине, |
причем |
большие |
и |
|||||||||||||
м а л ы е лепестки чередуются |
через один, во втором |
случае |
||||||||||||||
все лепестки |
о с ц и л л о г р а м м ы |
|
одинаковы |
но |
величине. |
|||||||||||
П р и |
снятии |
ж е |
осциллограмм |
поля |
равнорезонаторных |
|||||||||||
блоков |
(со связками |
и |
без |
|
связок) |
данное |
явление |
не |
||||||||
н а б л ю д а е т с я . |
О б ъ я с н я е т с я |
это |
тем, |
что |
в |
разнорезона |
||||||||||
торных магнетронах продольная щ е л ь (открытая) |
нару |
|||||||||||||||
шает |
граничные |
условия |
д л я |
нулевой |
с о с т а в л я ю щ е й |
В Ч |
||||||||||
поля . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
заключение у к а ж е м |
на |
некоторые |
особенности схем |
||||||||||||
о с ц и л л о г р а ф и р о в а н и я |
поля |
в |
анодных |
блоках |
магнетро |
|||||||||||
нов |
по |
методу |
реактивного |
|
зонда . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
О б щ и м и |
достоинствами |
всех В Ч |
головок |
с реактив |
ными зондами я в л я ю т с я : простота устройства и осущест вимость практически в любых конструкциях магнетро нов; отсутствие элементов настройки; возможность осцил л о г р а ф и р о в а н и я тангенциальной составляющей В Ч п о л я в пространстве взаимодействия магнетрона, что затруд нительно осуществить при помощи головок с активными зондами .
О б щ и е недостатки |
методов реактивного зонда, в кото |
рых зондовая головка |
измерительной линии использует- |
301