Формирователь СВЧ-импульсов Советский патент 1990 года по МПК H01P1/14 

l laoOpereHHe относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации, а также в физике плазмы.

Цель изобретения - повышение выходной мощности и упрощение конструкции.

На чертеже изображена структурная схема формирователя СВЧ-ммпульсов.

Формирователь СВЧ-импульсов содержит цилиндрический резонатор 1, в первом торце которого расположен злемент 2 ввода энергии, к которому подключен источник 3 возбуждающих колебаний. К второму торцу цилиндрического резонатора 1 подключен соосно с ним элемент вывода энергии, который выпрлнен в виде двух соединенных через радиальный резонатор 4 отрезков 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линии. Внутри одного из торцов радиального резонатора 4 установлен электронный коммутатор 7, к которому подклк чен источник 8 управляющих сигналов. Радиальный резонатор 4

. 2п + 1 расположен на расстоянии I -

-А от

второго торца цилиндрического резонатора 1, где Я - длина волны СВЧ-корлебаний; п 1. 2, 3.... Внешний D и внутренний do диаметры отрезков 5 и. 6 сверхразмерной коаксиальной линии равны:

D 0,765R 4-Я/4 ; do 0.765R - К Я

.где R - радиус цилиндрического резонатора 1, R Я; К 1, 2.... Диаметр 2 R и длина L цилиндрического резонатора 1 связаны между собой и с длиной Я волны СВЧ-коле- баний соотношениями:

,613R

2L.

Р-ХiW f)

2L

а диаметр d и высота Н радиального резонатора 4 соответственно равны: d - КЯ; Н А/2 ; К 1.2,3....

Формирователь СВЧ-импульсов работает следующим образом.

СВЧ-колебания от источника 3 возбуждающих колебаний через элемент 2 ввода энергии поступают в цилиндрический резонатор 1, а затем в отрезки 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линии и радиальный резонатор 4. Элемент 2 ввода энергии и размеры цилиндрического резонатора 1 выполнены такими, что в цилиндрическом резонаторе 1 возбуждаются колебания типа Ё01р, где р 1, 2, 3....

Выбор длины I отрезка 5 сверхразмер- ной коаксиальной линии, диаметр do внутреннего проводника отрезков 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линим, высоты Н радиального резонатора 4 обеспечивает возбуждение синфазных колебаний соответственно на ТЕМ- и Ео(1(+1)-волнах, При этом так как структура полей в отрезке 5 сверхразмерной коаксиальной линии и радиальном резонаторе 4 и в месте их стыка , противоположна, то в отрезок 6 сверхразмерной коаксиальной линии элемента вывода энергии излучаются противофазные вогны одного и того же типа ТЕМ. Это практически исключает потери СВЧ-энергии на излучение при ее накоплении.

После окончания процесса накопления

СВЧ-энер. ИИ под действием источника 8 управляющих сигналов срабатывает электрон- ный коммутатор 7, установленный внутри одного из торцов радиального резонатора 4

на его оси. Это вызывает изменение фазы волны, излучаемой из радиального резонатора 4 в отрезок сверхразмерной коаксиальной линии, на противоположную, что приводит к синфазности волн, излучаемых

из отрезка 5 сверхразмерной коаксиальной линии элемента вывода энергии и радиального резонатора 4 в отрезок б сверхразмерной коаксиальной линии. Поэтому накопленная СВЧ-энергия начинает вытекать из цилиндрического резонатора 1 в нагрузку.

Повышение выходной мощности в формирователе СВЧ-импульсов достигается за счет увеличения площади поперечного сечения элемента вывода энергии. При этом так как мощность формирователя СВЧ-импульсов равна мощности бегущей волны в отрезке 5 сверхразмерной коаксиальной линии, то путем увеличения мощности СВЧ-колебаНИИ в нем за счет повышения площади его поперечного сечения, в формирователе СВЧ-импульсов достигается увеличение мощности формируемых импульсов.

Включение в элемент вывода энергии

радиального резонатора 4 не по прямой, а по инверсной схеме обеспечивавет возбуждение ЕокО вида колебаний, имеющего максимум Е/ электрической компоненты СВЧ-поля на оси радиального резонатора 4.

Такое упрощение конструкции формирователя СВЧ-импульсов позволяет осуществить переключение фазы волны, излученной из радиального резонатора 4, путем поджи- га разряда только по оси этого радиального

резонатора 4, т.е. упростить режим поджига разряда.

Формула изобретения Формирователь СВЧ-импульсов, содержащий цилиндрический резонатор, в перBOM торце которого расположен элемент ввода энергии, к второму торцу которго подключен соосно с цилиндрическим резонатором элемент вывода энергии, а внутри него

On .i

на расстоянии I Д. где А - длина

волны СВЧ-колебаний, п 1, 2, 3..., от его второго торца и соосно с ним установлены ргюиапьный резонатор, высота которого выбрана равной Н sA/2 и электронный коммутатор, отличающийся тем, что, с целью повышения выходной мощности и упрощения конструкции, элемент вывода энергии выполнен в виде двух соединенных через радиальный резонатор отрезков сверхразмерной коаксиальной линии, при этом внешний D и внутренний do диаметры отрезков сверх- размерной коаксиальной линии равны:

D 0,765R+A/4:do 0,765R-A/4-KA.

где R - радиус цилиндрического резонатора, К-1,2..., азлекторонныйкоммутатор установлен в одном из торцов радиального резонатора на его оси.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации, а также в исследованиях физики плазмы. Цель изобретения - повышение выходной мощности и упрощение конструкции. Формирователь СВЧ-импульсов содержит цилиндрический резонатор 1 радиусом R, в первом торце которого расположен элемент 2 ввода энергии, который выполнен в виде двух соединенных через радиальный резонатор 4 отрезков 5 и 6 сверхразмерной коаксиальной линии, внешний D и внутренний D_о диаметры которой равны D = 0,765R + λ/4

D_о = 0,765R - λ/4 @ Kλ, где λ - длина волны СВЧ-колебаний

K = 1,2,3... Радиальный резонатор 4 расположен на расстоянии L = [(2N +1)/4]^.λ от второго торца цилиндрического резонатора 1, и внутри одного из торцов радиального резонатора 4 установлен электронный коммутатор 7. Включение в элемент вывода энергии радиального резонатора 4 не по прямой, а по инверсной схеме обеспечивает возбуждение E_око вида колебаний, имеющего максимум E_Z электрической компоненты СВЧ-поля на оси радиального резонатора 4, что позволяет упростить конструкцию и режим поджига разряда, а увеличение площади поперечного сечения элемента вывода энергии позволяет повысить выходную мощность. 1 ил.