МНОГОЛУЧЕВОЙ СВЧ-ПРИБОР О-ТИПА Российский патент 1998 года по МПК H01J25/34 

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано при разработке клистронов, ламп бегущей волны (ЛБВ) и их гибридов.

Известен многолучевой прибор, замедляющая система которого образована кольцевыми резонаторами. В каждом резонаторе установлен проводящий элемент, выполненный в виде диска, соединенный с боковой поверхностью внутреннего проводника. Пролетные каналы в этой конструкции выполнены вдоль осей проходящих у краев дисков, обращенных к боковой поверхности наружного проводника резонатора.

Теплоотвод от проводящего диска в известной конструкции осуществляется через поверхность внутреннего проводника резонатора. Радиус этого проводника мал, следовательно, мала и площадь контакта между ним и проводящим диском. Малая площадь теплоотвода не позволяет рассеять высокие уровни мощности.

Целью изобретения являются увеличение мощности приборов.

Указанная цель достигается тем, что проводящие элементы выполнены в виде колец, соединенных с боковыми поверхностями наружных проводников резонаторов, при этом внутренние проводники резонаторов проходят через отверстия в кольцах, щели связи в диафрагмах выполнены напротив мест соединения колец с боковой поверхностью наружных проводников резонаторов, а пролетные каналы выполнены в кольцах и диафрагмах вдоль осей, проходящих у свободных краев колец.

На чертеже изображен предложенный многолучевой прибор. Он содержит резонаторы 1, в которых перпендикулярно оси установлены проводящие кольца 2, соединенные с боковой поверхностью наружных 3 проводников резонаторов 1, пролетные каналы 4, расположенные вдоль осей, проходящих у краев колец, обращенных к внутренним проводникам 5 резонаторов 1, щели связи 6, выполненные в диафрагмах 7 напротив мест соединения колец 2 с боковой поверхностью наружных проводников 3 резонаторов.

Во время работы прибора часть электронов из пучков, проходящих вдоль пролетных каналов 4, оседает на их краях. В этих местах электродинамической системы и происходит основное тепловыделение. Величина мощности прибора непосредственно связана с уровнем количества тепла, которое можно отвести от мест тепловыделения к местам теплоотвода. Тепловое сопротивление между этими местами как в известной, так и в предлагаемой конструкциях обратно пропорционально толщинам диафрагм и проводящих элементов. Однако в предлагаемой конструкции тепловой поток направлен в сторону наружного проводника 3 резонатора 1, в то время как в известной - к внутреннему 5. Поэтому мощность предлагаемого прибора будет превышать мощность известного в число раз, равное примерно отношению диаметров этих проводников при прочих равных условиях.

Сравнение экспериментальных макетов замедляющих систем известной и предлагаемой конструкций показывает, что при одинаковых электродинамических характеристиках систем и толщинах проводящих дисков теплоотвод в предлагаемой конструкции примерно в 5 раз больше, чем в известной.

При использовании в качестве рабочей какой-либо из высших пространственных гармоник увеличиваются продольные размеры элементов замедляющей системы прибора, на диафрагмах, разделяющих резонаторы на проводящих элементах, для увеличения сопротивления связи могут быть установлены трубки дрейфа и проводящие диски могут быть смещены относительно средней плоскости резонаторов. Увеличение толщины теплоотводящих проводников и приближение проводящих дисков к одной из диафрагм резонаторов снижает термическое сопротивление между поверхностями тепловыделения и теплоотвода и, следовательно, позволяет еще в большей мере повысить мощность предлагаемого прибора.

Использование: в электронной технике при разработке клистронов, ламп бегущей волны и их гибридов. Сущность изобретения: увеличение мощности в приборе, имеющем замедляющую систему в виде цепочки кольцевых резонаторов 1, связанных щелями 6, выполненными в диафрагмах 7, разделяющих резонаторы, пролетные каналы 4 и проводящие элементы 2, последние выполнены в виде колец и соединены с боковыми поверхностями наружных проводников 3 резонаторов, диаметры которых превышают диаметры внутренних проводников 5, щели связи 6 в диафрагмах 7 выполнены напротив мест соединения колец с боковой поверхностью наружных проводников резонаторов, а пролетные каналы 4 расположены вдоль осей, проходящих у свободных краев колец. 1 ил.

Многолучевой СВЧ-прибор О-типа с замедляющей системой в виде цепочки кольцевых резонаторов, связанных щелями, выполненными в диафрагмах, разделяющих резонаторы, пролетными каналами, проводящими элементами, установленными в резонаторах перпендикулярно их оси, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности, проводящие элементы выполнены в виде колец, соединенных с боковыми поверхностями наружных проводников резонаторов, внутренние проводники резонаторов проходят сквозь отверстия в кольцах, щели связи в диафрагмах выполнены напротив мест соединения колец с боковой поверхностью наружных проводников резонаторов, а пролетные каналы выполнены в кольцах и диафрагмах вдоль осей, расположенных у свободных краев колец.