Резонаторная система с распределенным взаимодействием СВЧ-прибора О-типа Советский патент 1993 года по МПК H01J23/18 

LС/) d

01 Ы

о

VO VO (Л

Изобретение относится к вакуумной, электронике СВЧ и Г1ожет быть использовано Q мощных СВЧ-приборзх 0-типа, в частности в клистронах с распределенным нзаимодействием.

Целью изобретения является поаыше- ние КПД и расширение рабочей полосы частотСВЧ-приборов 0-типа на резонаторных системах с распределенным взаимодействием.

На фиг. 1 изображена предлагаемая ре- зонаторная система, продольное сечение; на фиг. 2 то же. поперечное сечение.

Резонаторная система содержит не- ,;о резонатороп 1, индуктивная связь м,жлу которыми осуществляется посредст- ;ом двух щелей связи 2 а смежных стенках 3 ГЗ стенке распределенного резонатора, с тежной с выводом энергии 5, выполнены с .на связи 6. через которые обеспечивается Ci лзь системы с выходным волноводом. 11 ;с гкость симметрии каждого окна связи О перпендикулярная оси системы, совпадает с плоскостью симметрии смежной стенки 3 Щели связи 2 расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось системы и середину окон связи 6. Выходной волновод прямоугольного сечения может быть как расширяющимся по узкой . так и постоянного поперечного се- чрния п зависимости от числа окон связи и рлсстояния между их центрами.

Работа предлага -лэй резонаторной системы с распределенным взаимодействием заключается в следующем.

Сгруппированный пучок наводит в вы- ксдмом распределенном резонаторе ВЧ-по- пе, продольная электрическая компонента кот прого на виде 2 д имеет равные амплиту- ди и фазы во всех ячейках,

Эффективность энергообмена между ВЧ-полом и модулированным электронным nv (кг,г.1 в резонаторной системе с распределенным взаимодействием заданной конфигурации о значительной степени определяется равномерностью распределения амплитуд ВЧ-поля в резонаторах, что в свою очередь определяется отсутствием искажений структуры ВЧ-поля за счет окон соязи 6 и геометрической идентичностью элементарных ячеек.

В предлагаемой системе окна связи б находятся против смежных стенок 3, и через окно осуществляется одновременно 1 с двумя соседними резонаторами. При этом магнитное поле двух соседних ре- iDHdiopOB дополнительно к щелям связи 2

0

5 0 5

связано еще через окно связи 6. что расширяет общую полосу пропускания замидл ю- и1ей системы, из которой о Зразогялп распределенный резонагг/р. приводи к большему частотному интервалу между рабочим и соседними видами колебаний и, в конечном счете, к большей стабильности работы системы.

Преимущество пpeдлaideмoй системы заключается в том, что при заданных длине волны и ускоряющем напряжении, а также при фиксированной длине узкой стенки выходного волновода число элементарных ячеек в предлагаемой системе может быть на единицу больше, что позволяет снизить нагруженную добротность выходного резонатора, увеличив тем самым контурный КПД прибора, а также его рабочую полосу.

В предлагаемой системе щели связи 2 расположены относительно вывода энергии таким образом, что их плоскость симметрии совпадает с плоскостью симметрии выходного волновода, проходящей через середину его широкой стенки. При такой ориентации щелей связи достигаются существенно меньшие значения собственных потерь (большие значения собственной добротности) в предлагаемой системе по сравнению с распределенным резонатором - прототипом, в котором щели связи расположены против вывода энергии.

Влияние ориентации щелей связи относительно выходного волновода .;.э величину контурного КПД предлагаемой системы было подтверждено экспериментально. Было собрано два варианта двухза:зорных резонаторов: первый вариант, соответствующий предлагаемой системе (см. фиг. 2), второй - полностью аналогичный первому, но с другой ориентацией щелей связи, соответствующей повороту смежной стенки между элементарными ячейками вокруг оси на угол 90°. Измерения выполнялись в коротковолновой части СВЧ-диапазона. В первом случае (вариант, соответствующий предлагаемой системе, фиг. 2) собственная и нагруженная добротности Qo и Он равнялись соответственно 520 и 1060,что обеспечило контурный КПД ;/к 0,8. Во втором случае и и к 0,6.

(56) Патент США N 3453483. кл. Н 0) J 25/10,23/20.1969.

Научно-технический отчет по НИР Зарево, Саратов, НИИМФ СГУ, 1970, с. 144- 146.

Формула изобретения

РЕЗОМЛТОРИАЯ СИСТЕ-МЛ С РЛС- J1PEДE ЛЕННЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ СВЧ-ПРИБОРА 0-ТИПА, содержащая по следовательность резонаторов, связанных друг с другом двумя симметричными относительно оси системы щелями связи п их смежных стенках и с выходным волнопо- дом-окнами связи, отличающаяся тем, что.

с целью повыи1ен11Я КП/1, и pacij.iiifion ir pa бочей полосы частот прибора, окна расположены гак, чгп их гтлоскости спм

g метрии, -перпендикулчрмые оси систог П совпадают с плоскостями симметрии смежных стенок резонаторов, а 1депи свя зи расположены симметрично от носитель но плоскости, г1рохо/(Я1цеГ1 через ось

10 системы и середину окг-н связи

Изобретение относится к электронным СВЧ- приборам 0-типа, в чааноаи к клистронам с pacrv- ределенным взаимодейавием. Целью изобретения является повышение КПД и расширение рабочей лолосы чааот лриборов на резонаторных сиаемах с распределенным взаимодействием. В предлагаемом устройстве окна связи 6 с выводом энергии 5 расположены против смежных стенок 3 резонаторов 1 и через одно окно осущеавляется одновременно связь вывода энергии с двумя соседними резонаторами. При этом магнитное поле соседних резонаторов дополнительно к щелям связи между резонаторами связано еще через окно связи б, что расширяет общую полосу пропускания замедляющей сиаемы, из которой образован распределенный резонатор. При фиксированной длине узкой стенки выходного волновода число элементарных резонаторов 1 может быть в предлагаемом уарой- стве на единицу больше, чем при традиционном изготовлении. Это позволяет снизить нагруженную добротность выходного резонатора увеличить его рабочую полосу и контурный КПД прибора. В предлагаемом решении щели связи расположены относительно вывода энергии так что их плоскопь симметрии совпадает с плоскостью симметрии выходного волновода, проходящей через середину широкой стенки. Это позволяет существенно уменьшить собавенные потери в выходной системе.

фие.2