СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛАМПЫ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ Советский патент 1995 года по МПК H01J25/34 

Изобретение относится к области ЭВП СВЧ, в частности к способам изготовления широкополосных ламп бегущей волны, используемых в телевизионных передатчиках.

Целью изобретения является улучшение стабильности коэффициента усиления при изменении исходной мощности.

На фиг.1 представлено схематическое изображение конструкции ЛБВ и изменение параметра несинхронности b₁ по длине прибора I. Секции 1, 2, 3 имеют различные периоды замедляющей структуры (ЗС) h₁=60 мм, h₂=6,6 мм, h₃=5,2 мм соответственно. Секция 2 расположена под вторым из двух (4, 5) локальных поглотителей 5; на фиг.2 представлено изменение коэффициента усиления К_у от входного сигнала Рbx при разных ускоряющих напряжениях U_o.

Способ осуществляется следующим образом.

Параметры ЛБВ подбираются так, что введение в конце лампы секции 3 замедляющей системы с уменьшенным периодом h₃ приводит к значительному рассинхронизму электронного потока с электромагнитной волной. Это способствует увеличению коэффициента усиления в нелинейном режиме по сравнению с линейным. При этом параметр несинхронности в этой секции достигает 3-3,5, то есть выбирается близким к предельным значениям, при которых происходит срыв усиления. Выбор меньших значений параметра несинхронности не дает требуемого эффекта увеличения коэффициента усиления в нелинейном режиме. Необходимость обеспечения описываемого эффекта в широкой полосе частот, характерной для телевидения, требует введения группирующей секции 2 с малым значением параметра несинхронности (0,7-1,0). Введение этой секции компенсирует уменьшение коэффициента усиления в коротковолновой части рабочей полосы. Длина секции выбирается обычно небольшой, но достаточной для влияния секции с увеличенным шагом h₂ на процесс взаимодействия электронного потока с волной. Секция перемещается под поглотителем для исключения влияния отражений от скачков периодов ЗС на АЧХ прибора, что обеспечивает отсутствие искажений телевизионного изображения.

Оптимизационные расчеты показали, что период ЗСh₁ во входной секции должен выбираться таким, чтобы параметр несинхронности лежал в пределах 1,5-1,8.

Из анализа численных расчетов и экспериментальных данных следует, что наибольший положительный эффект, обеспечи- вающий улучшение стабильности коэффициента усиления при изменении входной мощности достигается при подборе оптимального значения ускоряющего напряжения U_опт (фиг.2). Подбор оптимального напряжения включает операции снятия зависимостей коэффициента усиления от входной мощности при различных ускоряющих напряжениях и выбора такого значения напряжения, которое соответствует изменению знака крутизны зависимости коэффициента усиления от входной мощности в центральной точке полосы. Выбранное таким образом напряжение обычно на 5-10% меньше напряжения, обеспечивающего максимальную выходную мощность.

Реализация указанных значений параметра несинхронности в секциях ЗС при оптимальном значении ускоряющего напряжения обеспечивается изготовлением периодов ЗС в различных секциях согласно выражениям:
h₂/h₁=1,09-1,12, h₃/h₁=0,8-0,9.

Реализация предлагаемого способа изготовления ЛБВ для телевизионной станции, включающая изготовление трех секций ЗС с периодами 6,0 мм, С,6 мм, 5,2 м, что соответствует отношению периодов h₂/h₁=1,1, h₃/h₁=0,87, и подбор ускоряющего напряжения U_o ≈ 4,2 кВ, обеспечили стабильность коэффициента усиления менее 0,8 дБ при изменении выходной мощности от 30 до 120 т.

Использование: в ЛБВ, используемых в телевизионных передатчиках. Сущность изобретения: в ЛБВ, содержащей трехсекционную замедляющую систему с различным замедлением в секциях, секцию с меньшим замедлением располагают целиком под одним из локальных поглотителей, а ее длина и периоды змедляющей системы в секциях удовлетворяют определенным соотношениям. Измеряют зависимость коэффициента усиления от входной мощности при различных значениях ускоряющего напряжения и выбирают такое, при котором изменяется знак этой зависимости, то есть, коэффициент усиления практически не изменяется при изменении входной мощности. 2 ил.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛАМПЫ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ, включающий изготовление замедляющей системы, сборку и настройку прибора путем подбора ускоряющего напряжения по результатам измерения коэффициента усиления, отличающийся тем, что, с целью улучшения стабильности коэффициента усиления по входной мощности, в приборе с трехсекционной замедляющей системой секции замедляющей системы изготавливают с периодами, удовлетворяющими выражению:
h₁/h₂ 1,09 1,12;
h₃/h₁ 0,8 0,9,
где h₁, h₂, h₃ шаг первой, второй и третьей секций замедляющей системы соответственно, м, а величину ускоряющего напряжения выбирают равной напряжению, при котором изменяется знак зависимости производной усиления по входной мощности от напряжения.