ОТРАЖАТЕЛЬНЫЙ КЛИСТРОН С КОЛЬЦЕВЫМ ЭЛЕКТРОННЫМ ПОТОКОМ Советский патент 1969 года по МПК H01J25/22 

Изобретение относится к области электронных приборов СВЧ. В обычном отражательном клистроне с прямолинейным электронным потоком происходит ограничение по мощности и к.п.д., а также проявляются нежелательные явления типа электронного гистерезиса из-за сильного влияния пространственного заряда вблизи отражателя и в прикатодном пространстве. В большой мере указанные недостатки связаны с одномерностью и ирямолинейностью электронного потока.

Предложенный клистрон выполнен в виде цилиндрического магнетронного диода с частично разрезанным анодом, к сегментам которого присоединен колебательный контур (резонатор). В цилпндрическом катоде, раздельном на несколько изолированных частей, имеется линейный эмиттер электронов и управляющий электрод - отражатель. Это в значительной степени устраняет выщеуказанные недостатки.

Па чертеже приведен описываемый клистрон.

Он представляет собой магнетронный диод с частично разрезанным цилиндрическим анодом 1. Сегменты 2 анода соединены с колебательнььм контуром (резонатором) 3. Псточник электронов - линейный эмиттер 4 (например, вольфрамовая нить), расположенный в щели на поверхности цилиндрического катода 5 вдоль его оси. Вдоль оси диода иериенДйкуЛярНо плоскости рисунка приложено магнитное иоле Я.

При Я Я (Як - критическое магнитное поле) электроны, )1спускаемые линейным эмиттером 4, вращаются вокруг катодного цилиндра 5. В зазоре под сегментами 2 происходит модуляция электронного иотока по скорости, а в пространстве дрейфа модуляция по скоростп трансформируется в модуляцию ио плотностп. Возвращаясь в область высокочастотного поля, электронные сгустки отдают ему энергию. Эксиериментально колебания обнаруживают в виде ограниченных областей (зон генерации) вплоть до 10,

к

ЧТО указывает на весьма высокий максимально возможный к.п.д. Управлять частотой генерируемых колебаний можно изменением постоянного напряжения на отражателе б или на сегментах 2, к которым ирисоединен колеЭто изменяет время бательный контур 3. сгустков. При этом дрейфа электронных между ВЧ полем конизменяется сдвиг фаз тура 3 и наведенным током, что определяет перестройку частоты.

Теоретически доказано, что полоса перестройки частоты иропорциональна величине поверхности отражателя 6.

тенциала на фокусирующем электроде 7 или разности иотенциалов между эмиттером 4 и катодом 5. В экспериментальном приборе получена электронная перестройка порядка на уровне половинной мош,ности в метровом и сантиметровом диапазоне волн.

Предмет изобретения

Отражательный клистрон с кольцевым электронным потоком, выполненный в виде цплиндрического магнетронного диода с частично разрезанным анодом, к сегментам которого присоединен колебательный контур (резонатор), и цилиндрическим катодом, отличающийся тем, что, с целью безынерционного управления частотой, цилпндрический катод разделен на несколько изолированных сегментов, один из которых является эмиттером, а другой - уиравляющим электродом - отражателем.