ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ И УСИЛЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ МИЛЛИМЕТРОВОГО И СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО Советский патент 1967 года по МПК H01J25/00 H01J23/20 

Для генерации электромагнитных колебаний миллиметрового диапазона длии волн применяЕОт открытые резонаторы, возбуждаемые электронными потоками, причем для взаимодействия электронного потока с полем резонатора электроны движутся по циклоидальным и трохоидальным траекториям в сильном постоянном магнитиом ноле.

Открытые резонаторы, размеры которых много больше длины волны генерируемых колебаний, генерируют колебания достаточно большой мощности в миллиметровом диапазоие длин волн, однако длина волны генерируемого колебания в данном случае ограничена величиной постояпного магнитного поля.

Предложенный электронный прибор для генерации и усиления СВЧ-колеба1 ий миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн (оротрон) содержит открытый резонатор любого типа, образованный зеркалами, поверхность одного из зеркал, над которой проходит пучок электронов, выполнена в виде периодической структуры (например, тина «гребенки) с периодом, меньшим .длииы волны генерируемого колебания.

екая структура типа «гребенки 4. Над периодической структурой пропускают прямолинейный пучок электронов 5. Если период «гребенки, нанесенной на зеркало резонатора, меньше длины волны геиернруемого колебания, то около такого зеркала создают простраиствиниые гармоники колебання, экспоненциально затухающие по мере удаления от зеркала. Если пучок электронов, движущийся около поверхности зеркала, имеет скорость, близкую к фазовой скорости одиоГ из простраиствениых гармоник, то ироисходит эффективное взаимодействие пучка с электромагнитным полем в резонаторе, и в системе пучок - резонатор возникают электромагнитные колебания. Связь генератора с внешними цепями осуществляют через отверстие связи в сферическом зеркале и волновод 6.

Периодическая структура в оротроне является не замедляющей системой, а отражающим зеркалом, создающим в иространстве взаимодействия медленные пространственные гармоники собственного колебания открытого резонатора.

В приборах предлагаемого тииа применять открытые резонаторы самых разных видов, например, плоские, сферические, элипсоидальиые, бочкообразные и т. д. с разныл и видами электрониого потока. Поток может формироваться как в продольном, так и поперечном .1 }агнитном поле, но с общим свойством - собственнее колебания открытого резонатора возбуждаются электронным потоком взаимодействующих пространственных гармоник, образованных периодической структурой, нанесенной на зеркало открытого резонатора. С помощью оротрона можно значительно увеличить мощность СВЧ-колебаний в освоенных диапазонах и продвинуться в область более коротких волн. Кроме того, генераторы данного класса должны обладать повышенной стабильностью частоты. В оротроне также легко осуществляется дискретная электронная перестройка частоты на несколько длин волн в диапазоне половины октавы и плавная механическая перестройка в этом же диапазоне. Так как предлагаемые приборы являются квазиоптическими, то их согласование с другими квазиоптическими приборами, и линиями передачи в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах проходит проще, чем согласование известных приборов. Предмет изобретения Электронный прибор для генерации и усиления колебаний миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн, содержащий открытый резонатор любого типа, образованный зеркалами, служащими для формирования электромагнитных колебаний, отличающийся тем, что, с целью увеличения генерируемой мощности и повышения стабильности колебаний, поверхность одного из зеркал, над которой проходит электронный пучок, выполнена в виде периодической структуры (например, типа «гребенки) с периодом, меньшим длины волны генерируемых колебаний.

ГLШljтпJlЛJ ллгг1Я1и1лI I