Алексєєв Г. А. Інститут радіофізики та електроніки НАН України 12, Ак. Проскури, Харків 61085, Україна Тел.: (0572) 448340; e-mail: ivanov@ire.kharkov.ua


Анотація Проведено аналіз режиму збудження променевого генератора М-типу в залежності від величини магнітного поля при обліку потенційної кінетичної енергії електронів

I. Вступ

В даний час відсутнє розуміння динамічних механізмів, які обумовлюють режим збудження і гістерезису різного роду в генераторах магнетронного типу. Феноменологічні теорії, що використовують концепцію наведеної азимутним рухом електронів струму та емпіричні залежності щільності просторового заряду в «спицях» від амплітуди коливань, описують тільки м’який режим збудження [1]. А нелінійні теорії генераторів з класичним механізмом взаємодії М-типу, що використовують усереднені по періоду циклотронний коливань характеристики електронного потоку (за умови малості робочої частоти зі порівняно з циклотронной частотою зіз

– Тільки жорстке збудження [2].

Справжньою роботою звертається увага на можливість опису при кінцевій величині поперечного магнітного поля теоріями, заснованими на методі усереднення [3], в ітерації, що враховує члени першого порядку малості по параметру з / зз, Одночасно обох режимів збудження в залежності від величини магнітного поля і початкової кінетичної енергії електронів.

II. Основна частина

Аналіз проводиться стосовно найпростішою схемою променевого (з інжектіруемих потоком) резонансного генератора М-типу (наприклад ормотрона [4]) з однорідним розподілом амплітуди поля E (z) вздовж простору взаємодії. Рівняння балансу активних потужностей при взаємодії електронного потоку з синхронної поверхневої гармонікою поля у другому наближенні методу усереднення приводиться до виду [4-6]:

* L Про

де

Рис. 2. (Fig. 2.)

Крім цього, представляючи собою єдиний прилад, МСК, завдяки більш рівномірному розподілу теплових навантажень, які розподіляються по токопріемние поверхням парціальних клистронов (стволів) і окремим прийомним порожнинах колектора, має здатність витримувати значно більш високі теплові навантаження, ніж еквівалентний по вихідної потужності одиночний клістрон.

Додавання вихідної потужності від окремих парціальних клистронов МСК відбувається в елементах зв’язку приладу, мають досить малі порівняно з робочою довжиною хвилі розміри, що обумовлює відсутність спотворень АЧХ парціальних клистронов і відсутність втрат вихідної потужності при додаванні.

До недоліку МСК, крім декілька більш високої складності конструкції, слід віднести деяке ускладнення і збільшення габаритів МФС, пов’язані з необхідністю компенсації радіальних нерівномірностей магнітно-фокусуючих полів в областях магнітного зазору МФС, в яких знаходяться електронні потоки парціальних клистронов, істотно віддалених від геометричної осі МФС.

Деяким полегшує обставиною при цьому є той факт, що завдяки відносно низькому прискорює напрузі МСК мають магнітні зазори меншою протяжності, ніж еквівалентні по вихідний потужності поодинокі клістрони.

3.                                        Висновок

Виходячи їх перспективності подібного методу створення потужних і низьковольтних клистронов, поряд з продовженням і розвитком робіт по створенню двоствольних приладів в ОКБ “Світлана ЕП” розпочато роботи по створенню чотириствольний конструкцій.

4. Список літератури

[1] А.с. N 223212 (СРСР) / Ю. Р. Бісів, І. І. Зільберман, Г. С. Петров, А. А. Тув.

[2] Бісів Ю. Р., Зільберман І. І., Каяльянц Г. І., Муратов В. Н., Петров Г. С., Савшінского В. А., Тув А. А. , Харитина М. А. Підсилювальні клістрони об’єднання “Світлана”, Радіотехніка, 2000, N 2.

[3] Пугнін В.І. Оцінка граничної потужності багатопроменевих клистронов з резонаторами на основному виді коливань для сучасних РЛС. Радіотехніка, 2000, N2.

[4] А.с. N 291612 (СРСР) / А. А. Тув.

[5] А.с. N 671062 (СРСР) / А. А. Тув.

[6] Touv А. А. X-Band high power broadband low-voltage multi-beam klystron amplifier with two-barrel design. International University Conference “Electronics and Radiophysics of Ultra-High Frequencies", St. Petersburg, May

1999.

[7] А. А. Тув. Зх-См потужний широкосмуговий низьковольтний багатопроменевої підсилювальний клістрон двоствольного конструкції. Радіотехніка, 2000, N 2.

[8] Мамонтова С. А., Морозов С. Н., Тув А. А. Технічний звіт по НДР “Алтіст-С”, АТЗТ “Світлана ЕП”, Санкт-Петербург, 2001 г .

A SERIES OF BROADBAND LOWVOLTAGE AMPLIFYING KLYSTRONS FOR 5-10 GHz ON THE BASIS OF MULTI-GUN DESIGN

MorozovS. N., Petrov G. S., Tuv A. A., Shifman R. G.

“Svetlana-Elektronpribor” Design Bureau Engels Ave., 27, St. Petersburg 194156, Russia tel. (812) 554-03-77

Abstract Demonstrated in this paper are advantages of two-gun design, on the basis of three types of power broadband low-voltage pulse amplifying klystrons for 5 10 GHz. Two-gun design provides considerable power growth without increasing of supply voltage, thus saving the basic output characteristics, which are typical for initial design. Presented here is our experience in design of such devices.

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