Замедляющая система спирального типа Советский патент 1984 года по МПК H01J23/26 

Изобретение относится к технике и приборам СВЧ, в частности к замедляющим системам для электронных приборов.

Известна спиральная замедляющая система, содержащая цилиндрическую спираль, навитую из прородника произвольного сечения, кажд.ый виток которой соединен с экраном посредством металлической опоры, длина которой больше четверти, но меньше половины длины волны в свободном пространстве ll.

Недостатком замедляющей системы является сильная зависимость замедления и сопротивления связи от длины волны электромагнитных колебаний, вызванная резонансным характером нагрузки, создаваемой замкнутьми на экран металлическими опорами.

Известна замедляющая система спирального типа, выполненная в виде витков металлического проводника, прикрепленного посредством диэлектрических опор к металлическо1 у экрану 2j .

Недостатком известной замедляющей системы является плохая теплопроводность, вызванная большим тепловым сопротивле 1ием диэлектрических опор, толщина которых, как правило, выбирается больше радиуса спирали. Уменьшение толщины опор ведет к резкому падению сопротивления связи из-за щунтирующего действия экрана.

Цель изобретения - улучшение теплоотвода.

Для достижения указанной дели в замедляющей системе спирального типа, выполненной в виде витков проводника, прикрепленного к металлическому экрану посредством опор, последние выполнены в виде металлических ламелей, прикрепленных обоими концами к экрану и имеющих в центральной части орму витка спирали, охватывающего виток проводника через диэлектрические прокладки, а длина ламелей определяется из неравенства

,

е

длина ламели, см,

где длина волны в свободном

Л. пространстве, см.

Ламели выполнены полыми.

На фиг. 1 показана замедляющая система спирального типа, на фиг. экспериментальные кривые характеристик системы.

Спираль 1, выполненная из металлического проводника (например, из молибдена), охватывается через диэлектрические прокладки 2, выполненные, например, из бериллиевой керамики, полыми ламелями 3, охлаждаемыми жидкостью (водой).

Устройство работает следующим образом.

Электромагнитная волна возбуждается в спирали 1 с помощью ..обычных согласующих устройств (кондуктивно, I с помощью штыря или петли). Металлические ламели 3, имеющие длину боле половины, но меньше длины волны в свободном пространстве, образуют лестничную замедляющую систему с полосой запирания в диапазоне работы спиральной замедляющей системы. Создаваемая лестничной замедляющей системой нагрузка на спираль является емкостной и электродинамическое воздействие на спираль такой лестничной замедляющей системы эквивалентно подключению к каждому витку спирали дополнительной емкости. Так как величина этой емкости относительно невелика, то щунтирующее действие металлических ламелей 3 на спираль 1 оказывается небольшим. В то же время, так как толщину диэлектрических прокладок 2 можно сделать малой, тепловое сопротивление их тоже небольшое, что обеспечивает хороший теплоотвод.

На фиг. 2 показаны результаты экспериментального исследования предлагаемой замедляющей системы. Кривая 4 представляет дисперсную характеристику спирали с диэлектрическими опорами в экране, кривая 5 - зависимость ее коэффициента связи от длины волны, кривая 6 - дисперсионную характеристику предложенной замедляющей системы, кривая 7 - зависимость коэффициента связи такой системы от длины волны.

Из анализа представленных результатов видно, что предлагаемая замедляющая система обладает таким же коэффициентом связи, как и прототип, а величина дисперсии в новой системе меньш. Применение данной конструкции в лампах бегущей волны средней и большой мощности целесообразно с целью улучшения условий теплоотвода, что особенно важно в коротковолновой части диапазона, и позволяет проектировать приборы типа ламу па бегущей с увеличенной выходной мощностью.

Предлагаемая замедляющая система спирального типа по сравнению с известной конструкцией, позволяет при использовании в приборах СВЧ увеличить выходную мощность как в импульсном, так и в непрерывном режимах за счет улучшения теплоотвода.

1. ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА СПИРАЛЬНОГО ТИПА, выполненная в виде витков проводника, прикрепленного к Металлическому экрану посредством опор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения теплоотвода, опоры выполнены в виде металлических ламелей, прикрепленных обоими концами к экрану и имеющих в центральной части форму витка спирали, охватывающего виток проводника через диэлектрические прокладки, а длина ламелей определяется из неравенства т««о, где В - длина ламели, см; - длина волны в свободном пространстве, см. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что металлические ламели выполнены полыми.

П 8

I

I 4ч

J

0,5