Электронно-лучевой усилитель СВЧ на ЛОВ или ЛБВ с обратной связью Советский патент 1961 года по МПК H01J25/34 

Известны электронные усилители СВЧ на лампах бегущей или обратной волны (ЛОВ или ЛБВ). Основной недостаток таких усилителей состоит в том, что они имеют относительно невысокий коэффициент усиления (до 35-45 дб). При необходимости иметь усилители со значительно большими коэффициентами усиления (до 100 дб) приходится последовательно включать несколько усилителей, что значительно усложняет конструкцию устройства, увеличивает его габариты, вес, мощность питания и т. д.

В описываемом усилителе СВЧ на ЛОВ пли ЛБВ высокое усиление получают путем использования сунеррегенеративного режима работы. Подобный режим может быть получен несколькими способами, например подачей между катодом и одним из электродов пушки сигнала от внешнего генератора с частотой в 100-10000 раз меньшей частоты усиливаемого сигнала. Амплитуда этого сигнала должна быть достаточной для модуляции тока луча около пускового значения. Другой способ получения суперрегенеративного режима состоит в том, что один из аксиально симметричных электродов пушки выполнен в виде двух одинаковых половинок, электрически изолированных друг от друга. На эти электроды подают от внешнего источника неременную разность потенциалов, вызывающих периодические отклонения электронного луча. Такой же режим устанавливается, если вблизи оболочки лампы устанавливают магнигную катушку, через которую нропускают периодически меняющийся ток.

Принципиальная схема суперрегенеративного усилителя на лампе бегущей волны с внешней обратной связью приведена на фиг. 1. На фиг. 2 и 3 приведены схемы усилителей на лампе бегущей волны, в которых высокочастотное напряжение подается соответственно на электрод пушки, периодически отклоняюш,ей электронный пучок, и на дополнительный электрод.

Между катодом 1 п коллектором 2 лампы бегущей волны (фиг. 1) расположены электроды пушки 5 и замедляющая система 4. Для осуль 139021- 2

ществления суперрегенеративного режима работы усилителя служит высокочастотный генератор 5. Обратная связь осуществлена через фильтр обратной связи €. Напряжение от высокочастотного генератора подают на электрод пушки, периодически изменяющей ток электронного пучка (фиг. 1), или на электрод пушки, периодически отклоняющей электронный пучок (фиг. 2). Отклонение электронного пучка можпо также осуществить с помощью дополнительного электрода 7 (фиг. 3), на который также подают напряжение от генератора 5. Электрод 7 располагают вблизи замедляющей системы 4.

Суперрегенеративный режим можно также установить путем расположения вблизи оболочки лампы магнитной катушки, на которую подают напряжение от высокочастотного генератора. Изменение тока, протекающего через магнитную катушку, вызовет изменение положения электронного пучка, а следовательно, и степень регенерации.

При использовании в качестве усилительной лампы лампы обратной волны для обеспечения суперрегенеративного режима используют те же способы, что и в устройствах, изображенных на фиг. 1, 2 и 3. Кроме того, подобный режим работы достигается, если периодически изменять в небольших пределах ускоряющее напряжение. При этом ток пучка должен превышать пусковой ток на небольшую величину (порядка 5-10%). Такое устройство обеспечивает усиление в широкой полосе частот.

Описанные усилители СВЧ на ЛБВ или ЛОВ обеспечивают усиление до 100 дб.

Предмет изобретения

Электронно-лучевой усилитель СВЧ на ЛОВ или ЛБВ с обратной связью, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления и рабочей полосы частот путем использования суперрегенеративного режима, в нем между двумя половинами одного из аксиально симметричных электродов пушки или между катодом и фокусирующим электродом, или между катодом и дополнительным электродом, или на магнитную катушку подается высокочастотное напряжение от внешнего генератора, обеспечивающее периодическое изменение или тока луча вблизи пускового значения, или скорости электронов, или же их траекторий.

,.., ,.

Ъ Риг. 2

TI

,1 .т

Ияпплшяр

Физ. 3