Мощный импульсный СВЧ-генератор Советский патент 1986 года по МПК H01J25/00 

Изобретение относится к модным СВЧ-генераторам и может быть использовано для получения импульсов СВЧ- излучения сантиметрового диапазона с мощностью порядка гигаватт.

Целью изобретения является увели™ чение мощности и КПД СВЧ-генератора,

На чертеже изображен мощный импульсный СВЧ-генератор,

Мощный импульсный СБЧ-генератор содержит источник электронов в виде коаксиального диода с магнитной изоляцией, состоящего из взрывоэмиссион- кого цилиндрического кольцевого като- да 1 и апода 2 и графитовой диафраг- мы 3, служащей для ограничения внешнего радиуса электронного потока, расширяющегося вследствие разлета катодной плазмы. На расстоянии 20 см за графитовой диафрагмой располагает ся электродинамическая система,4. Из- лучение выводится из генератора с пО мощью рупорной антенны 5 и измеряется детектором на горячих носителях 6. Для измерения тока диода и элект- pOHiforo пучка служат пояс/7 Роговско- го и шунт 8 обратного тока соответственно. Напряжение на диоде регистрируется емкостным делителем. Электродинамическая система содер;кит два отрезка периодического диафрагмированного волновода. Радиус волновода равен Tg 4,2 см, а период 3.g 1,5см Диафрагмы в волноводе имеют форму полуторов с радиусом закругления, paBjibiM высоте и толщине диафрагм и составляющем г 3 мм. Секции диафрагмированного волновода разделены . устройством транспортировки электро-

45

нов, образованньм, набором колец в ви- 40 ставляет, как и в известном устройст- де торов с малым радиусом, равным ве А 3,15+0,1 см. Распределение

мощности излучения по радиусу, измеренное на расстоянии 1,5 м от выходного окна рупорной антенны, обладает аксиальной симметрией, причем электрическое высокочастотное поле имеет как радиальную, так и азимутальную компоненты, которые сравнимы вблизи центра распределения (г 80 см)„ На больших радиусах преобладает радиальная компонента. Это свид.етельствует о циркулярной поляризации волнового поля

Гд 3 мм и большим радиусом, равным радиусу диафрагмированного волновода, Период расположения диафрагм в линии составляет d d 1,5 см. Устройство транспортировки электронов скрепляется тремя продольными стерж - нями, расположенными вне его равно- .мерно по окрулшости диафрагм. Диафрагмированный волновод и устройство транспортировки электронов выполнены секционированными. Это позволяет под- бирать оптимальные условия генерации

50

вниипи

Заказ 3713/53

Тира;ж 643

Подписное

Производств.-полиграф, прад-е г. Ужгород, ул. Проектная, 4

за счет изменения их длины. Магнитно поле в генераторе создается соленоидом с катушками 9 коррекции и регулируется в области транспортировки и электродинамической системы в пределах от 14 до 32 кгс,- Вакуумная система позволяет получить вакуум- с давлением остаточного газа 10 торр.

При подаче на коаксиальньш диод с магнитной изоляцией от генератора Маркса напряжения амплитудой U - - 1,9-2,5 МБ длительностью 1 мкс формируется трубчатый электронный пучок средним радиусом - 6 см и током до 25 кА, При взаимодействии пучка с электродинамической системой возникает СВЧ-излучение, которое выводится из генератор.а с помощью рупорной антенны. Электронный пучок, рас- щиряясь в спадающем магнитном поле, попадает на коллектор, в качестве которого используется коническая поверхность рупорной антенны. Проведенная оптимизация электродинамической системы показала,, что наилучшие результаты получаются при длинах секций (l , la) диафрагмированного вохг- новода, совпадающих с длинами аналогичных секций в известном устройстве и длине устройства транспортировки электронов (1)5 равной длине трубы дрейфа известного устройства. При этом выполняется следующее соотношение длин:

г,

5

4.

Измеренная с помощью запредельных фильтров длина волны излучения соТира;ж 643

Подписное