Способ измерения дисперсионной характеристики замедляющей системы Советский патент 1984 года по МПК H01J25/34 

1 Изобретение относится к способам измерений электродинамических характеристик замедляющих систем (ЗС) на СВЧ и может найти применение при разработке широкополосных ламп бегу щей волны. Иззестен способ измерения электродинамических характеристик ЗС путем определения коэффициента замедл ния волны в. рабочей полосе частот и следовательно, определения изменен коэффициента замедления в полосе ча тот (дисперсию в ЗС). Холодные методы измерения параметров ЗС, основанные на методе активного зонда или подвижного короткозамыкающего поршня обеспечивают измерение замедления спиральных ЗС с точностью до .На специгшьном pesoHaijcHOM макете с высокой добротностью (200-230) удается повысить точность измерения замедления до ,6% Cl Однако на реальных замедляющих си темах, особенно в коротковолновой ча сти сантиметрового диапазонаJ труд но реализовать такую высокую добротность Б первую очередь из-за возрастания холодных потерь в системе, что приводит к увеличению погрешности измерения замедления. Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения дисперсионных характеристик ЗС, включанзиц й измерение замедления в рабочей полосе частот. Замедлениеопреде/хяется по результатам измерения тока и напряжения подавления 2. Измерения проводятся на реальных приборах, изготовленных по существующей технологии. Несмотря на то, что данный способ является из наиболее точных при измерении замедления, тем не менее этой точности () недостаточно для правильного расчета параметров в процессе разработки широкополосных ЛЕВ, так ка.к при слабой нормальной дисперсии погрешность определения ее величи:яы может достигать 40% и более, например, замедление на основной и удвоенной частотах равно соответственно п,,6, п, 6,27, т.е. дисперсия 0,045(4,5 %). Если даже погрешность измерения замедления составляет , то значения и и Пл могут быть следующими: 1Ц 6,,21 и дисперсия равна 2,4%, Таким o6pa3OMs погрешность измерения дисперсии составляет в данном случае 47%. Особо важное значение имеет точное определение второй гармоники поля при разработке цепочек широкополосных ЛЕВ, так как в этом случае на вход оконечного каскада поступает не только сигнал оснбвной частоты, но и удвоенной. КПД оконечного каскада и уровень второй гармоники поля будут в значительной мере зависмть от фазы второй гармоники поля, которая определяется дисперсией фазовой скорости в ЗС. При этом следует учитывать, что ошибку в замедлении на основной частоте можно частично компенсировать подбором ускоряющего напряжения, а оимбку в дисперсии компенсировать невозможно. Цель изобретения - увеличение точности способа измерения дисперсион-t ной характеристики замедляющей системы. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения дисперсионной характерист(ики замедляющей системы, преимущественно спиральной, включающему измерение замедления в рабочей полосе частот, измеряют в длинноволновой части рабочей полосы частот вносимую замедляющей системой разность фаз между частотой, соответствующей частоте измерения замедления, и частотой, равной удвоенной последней, а дисперсию фазовой скорости в замедляющей системе определяют по соотношению „ ййц-Л- п l-ren. где п и Пл -замедление, соответстБ тощее частоте измерения замедления и частоте, равной удвоенной последней;И 21 разность фаз между частотой, соответствующей частоте измерения замедления, и частотой, равной удвоенной последней; А длина волны, соответству ощая частоте измерения замедления; 1 - д,1шна замедляющей системьт, Способ осуществляют следующим образом. Вначале измеряют замедление в нескольких точках в длинноволновой области частот, затем - разность фаз мевду этими частотами и удвоенными им частотами. 3 Разность фаз между частотой изме рения замедления и удвоенной й час тотой определяется следующим образом:at fa-2f,. Линия замедления длиной вноси фазовый сдвиг на частоте измерения замедления f и удвоенной ей час те to (А,.). () (1) Таким образом, по измеренному Д (j и замедлению на длинноволново краю диапазона п и по формуле (1) определяют дисперсию. При этом точность определения дисперсии зависит толька от погрешности определения разности фаз между частотами, которая не превышает 10 , при этом погр ность определения дисперсии новым способом составляет 5,5%. 8 Предлагаемый способ измерения дисперсии в ЗС необходим при разработке радиоэлектронных комплексов, в состав которых входят широкополосные усилительные цепочки в ЛБК.Применение его на стадии разработки позволяет на прозрачном коротком макете входного прибора отработать его геометрию с целью получения необходимой дисперсионной характеристики . Это позволит обеспечить оптимальные фазовые соотношения между первой и второй гармониками на входе оконеч-: ного каскада усилительной цепочки. в ряде случаев отпадает необходимость в дополнительном элементе - фазовом компенсаторе, которьй помещается между входным и оконечным каскадом для подстройки разности фаз между гармониками до оптимальной величины. Таким образом, применение изобретения позволит сократить число экспериментальных макетов и время разработки, а также в ряде случаев упростить схему усилительной цепочки. В конечном итоге это приведет к улучшению выходных характеристик усилительной цепочки и всего радиоэлектронного комплекса в целом.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСИОННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАМЕДЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ, преимущественно спиральной, включающий измерение замедления в рабочей полосе частот, о тличающийс я тем,что, с целью увеличения точности способа, измеряют в длинноволновой части рабочей полосы частот вносимую замедляющей системой разность фаз между частотой, соответствующей частоте измерения замедления, и частотой, равной удвоенной последней , а дисперсию фазовой скорости в замедляющей системе рпределяют по соотношению Д 101 Л 52С JiSA-.-A 4Т1п Ч замедле1-ше, соответству г.где п. ющее частоте измерения замедления и частоте, равной удвоенной последней; разность фаз между частотой, соответствующей часi тоте измерения замедления, и частотой, равной удвоенной последней; г Л длина волны, соответствующая частоте измерения замедления; - длина замедляющей системы, f-s-saai (вгл, шя ;С 1шаж4 ю