Дмитрієв Б. С., Жарков Ю. Д., клекіт Д. В., Рискін Н. М.

Факультет нелінійних процесів Саратовський державний університет Саратов 410012, Росія Тел.: (8452) 516947, e-mail: dmitrievBS (a) jnfo.sgu.ru


Анотація Представлені результати експериментальних досліджень основних характеристик багаторезонаторного кпістронного автогенератора з запізненням в різних автоколебательнх режимах квазігармоніческіх, автомодуляціонних, хаотичних.

I. Вступ

Дослідження складних нестаціонарних, в тому числі хаотичних, режимів в різних приладах та пристроях НВЧ електроніки в останні роки привертає велику увагу. З теоретичної точки зору інтерес до цих питань обумовлений очевидною зв’язком з такими фундаментальними фізичними проблемами, як виникнення турбулентності та освіта дисипативних структур. Практичний інтерес пов’язаний з перспективами створення потужних генераторів шумоподібних сигналів з керованими характеристиками, які можуть знайти застосування в радіолокації, в установках для СВЧ нагріву плазми, в прискорювальної техніки, а також в сучасних системах зв’язку з використанням хаосу. Для таких програм можливе використання автогенераторів на основі багаторезонаторних клістронні підсилювачів, що відрізняються високим рівнем потужності і великим к.п.д.

II. Основна частина

В якості об’єкта досліджень було взято пятірезонаторний клістрон середнього рівня потужності десятисантиметрові діапазону. В клістроні використані двухзазорние об’ємні резонатори, що працюють на протівофазно вигляді коливань. Вхідний резонатор клістрона з’єднаний з вихідним коаксіальної лінією зворотного зв’язку. У ланцюг зворотного зв’язку через спрямовані відгалужувачі включені: кристалічний детектор для спостереження огинаючої сигналу, другий кристалічний детектор для спостереження на екрані осцилографа двовимірної проекції фазового портрета коливальних процесів, за допомогою методу затримки; аналізатор спектру для дослідження повного СВЧ спектра сигналів у широкій смузі частот; цифровий частотомір для вимірювання частоти квазігармоніческіх коливань; термісторний вимірювач потужності з аттенюатором; поляризаційний аттенюатор для зміни глибини зворотного зв’язку.

В якості керуючих параметрів використовувалися ток електронного пучка і затухання в ланцюзі зворотного зв’язку. Описана установка забезпечує можливість вивчення роботи автогенератора при одночасному спостереженні осцилограм огинаючої сигналу, його повного спектра, фазового портрета, а також вимірі частоти і рівня вихідної потужності. Таким чином, вона дозволяє досить точно ідентифікувати характер різних коливальних режимів, включаючи режими регулярної та хаотичної автомодуляціі.

Коли струм пучка перевищує поріг самозбудження, в системі спостерігаються режими стаціонарної одночастотної генерації. Даний автогенератор характеризується дискретним характером зон генерації. На рис. 1 і 2 приведені залежності частоти і потужності коливань від ускоряющего напруги для різних значень струму пучка (зони генерації).

При великих струмах пучка відбувається перехід до хаотичних коливань, які мають смугу більше 32 МГц, при цьому досягається потужність понад 40 Вт

III. Висновок

Представлені результати експериментальних досліджень показують, що підстроюванням керуючих параметрів можна реалізувати різноманітні регулярні та хаотичні режими генерації досліджуваного автогенератора і домагатися досить великої потужності і ккд у відносно широкій смузі частот в хаотичному режимі.

Робота виконана за підтримки програм «Університети Росії» (проект № УР 01.01.021) і РФФД (проект № 03-02-16269)

IV. Список літератури

[1] Дмитрієв Б. СЖарков Ю. Д., Рискін Н. М.,

Шигаев А. М. Теоретичне та експериментальне дослідження хаотичних коливань клістронів автогенератора з запізненням. Радіотехніка та електроніка, 2001, т. 46, № 5. с. 604.

[2] Кузнецов С. П. Складна динаміка генераторів з запізнілої зворотним зв’язком. Изв. вузів. Радіофізика, 1982, т. 25, № 12. с. 1410.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.