Магнетрон Советский патент 1991 года по МПК H01J25/587 

Изобретение относится к СВЧ-прибо- рам магнетронного типа, содержащим многоэтажную периодическую замедляющую систему со связками в длинном анодном блоке и переходное согласующее коаксиальное устройство вывода энергии, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. N 1074302.

Цель изобретения - улучшение частотных характеристик магнетрона за счет подавления паразитных видов колебаний.

На фиг. 1 и 2 изображен предложенный магнетрон в двух проекциях; на фиг. 3 - его дисперсионные характеристики.

Магнетрон содержит анодную многоэтажную замедляющую систему 1. которая состоит из нескольких этажей парных связок2, периодически расположенных на всей длине анодной замедляющей системы. Расстояние между этажами или период замедляющей системы равен he.

Коаксиальное переходное согласующее устройство 3 магнетрона частично выполнено в виде гладкой коаксиальной линии, а частично - в виде одномерно-периодической замедляющей системы, состоящей из кольцевых ребер 4, периодически расположенных на внутреннем проводнике 5 на расстоянии hp друг от друга. При этом периоды hp he. Кольцевые ребра могут быть расположены на внешнем проводнике 6 коаксиальной линии, на его внутренней стороне 7. Анодная замедляющая система 1 и одномерно-периодическая замедляющая систеХ4

|Ы

систем согласующего коаксиального устройства вывода энергии соединяются между собой проводниками 8 через отверстия 9, расположенные во внешнем проводнике 6 коаксиальной линии.

Катод 10 расположен коаксг1ально по отношению к анодной замедляющей системе. Кольцевые ребра 4 спаяны с внешним проводником 6 коаксиальной линии проводящими перемычками 11.

Дисперсионные характеристики анодной замедляющей системы схематически представлены на фиг. 3 (кривая а). Так как коаксиальная ребристая линия является фильтром низких частот, то она имеет дисперсионные характеристики, показанные на фиг. 3. (кривая б).

Коэффициент связности F, характеризующий передачу высокочастотной мощности на фиксированной частоте имеет вид

р :

1

7№)2Gi2

где С12 - коэффициент связи между связанными линиями;

pi( - i) ,/fe()- постоянные распространения волн в связанных линиях.

Из этого выражения следует, что коэффициент связанности увеличивается или за- грузка колебания на частоте Wi увеличивается, если l/(wi)(wi) 1 если .

Так как ребристая коаксиальная замедляющая система есть фильтр низких частот, то осу .цествить загрузку паразитных колебаний в достаточно большой полосе частот не удается. При.увеличении коэффициента связности на паразитном колебании с частотой W1 уменьшается связь (увеличивается добротность) для колебаний с частотой -.

Ребра 4 переходного коаксиального согласующего устройства соединяют проводящими перемычками 11 с вторым проводником 6 (фиг. 1). В результате получают замедляющую систему, имеющую характеристики полосового фильтра, показанные на фиг. 2 (кривая в. Нижняя граница полосы пропускания определяется из условия

Я, (а+Ь)- (),

10

15

20

где а - радиус ребра,

b - радиус внешнего проводника коаксиальной линии,

(р- азимутальный размер перемычки 11, выраженный в радианах.

Изменяя азимутальный размер перемычки, можно регулировать положение границы полосы пропускания одномерно - периодической замедляющей системы, и, следовательно, величину связности F с рабочим видом колебаний и загрузку паразитных колебаний Ш, 0)2, 0)3

Таким образом, введением в магнитрон дополнительных проводящих перемычек и их расположение по отношению к проводнику позволяет осуществить эффективную загрузку паразитных видов колебаний и получить требуемую загрузку рабочего вида колебания на частоте Wp . что в конечном итоге приводит к более стабильной генерации магнетронного прибора на рабочем виде колебаний. Кроме того, увеличивается механическая прочность переходного согласующего устройства.

Формул аизобретения

1° Магнетрон по авт.св. № 1074302. о т л и чающийся тем. что, с целью улучшения частотных характеристик мапнетрона за счет подавления паразитных видов колебаний, ребра одномерной замедляющей системы и внешний проводник коаксиального переходного согласующего устройства соединены между собой проводящими перемычками, .азимутальный размер которых Ау-(рад) выбирается из условия

где Я- рабочая длина волны, м:

b - внешний радиус коаксиальной линии, м; 5а - радиус ребра, м.

2. Магнетрон по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что проводящие перемычки сдвинуты относительно проводников, соединяющих многоэтажную и одномерную и замедляющую структуры на угол меньший я .

25

30

5

0

ю

// v 9 J

77

Изобретение относится к СВЧ-прибо- рам магнетронного типа, содержащим многоэтажную периодическую замедляющую систему со связками в длинном анодном блоке и переходнса согласующее коаксиальное устройство вывода энергии. Анодная многоэтажная замедляющая система (ЗС) 1 состоит из нескольких этажей парных связок 2, периодически расположенных на всей длине анодной многоэтажной ЗО 1. Расстояние между этажами или п ериод ЗС 1 равен h. Магнетрон имеет коаксиальное переходное согласующее устройство, которое частично выполнено в виде гладкой коаксиальной линии, а частично - в виде одномерно-периодической ЗС, состоящей из ребер 4 в виде кольца, периодически расположенных на внутреннем проводнике 5 на расстоянии hp друг от друга. Ребра 4 одномерной ЗС и внешний проводник коаксиального переходного согласующего устройства соединены между собой проводящими перемычками 11. азимутальный размер &./ ) которых выбирается из условия Д( 2,.-г-Я/(а+Ь) , где -рабочая длина волны; b - внещний радиус коаксиальной линии; а - радиус ребра. Магнетрон имеет улучшенные частотные характеристики за счет подавления паразитных видов колебаний. 1 з.п.ф-лы. 3 ил. И

.Z

f / , J

Ф1/г.

Hf

ФтЛ