ЭЛЕКТРОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СВЧ Советский патент 1971 года по МПК H01J25/58 

Из01б|ре,те1ние от носит ся к области усйли тельных устройств, применяемых на сверхБЫсоких частотах. Создание усилителей со окрещенными полями, сочетающих -высокий К.1П.Д. и больШОЙ коэффициент усиления, является актуальной задачей электроники СВЧ.

Существующие в этом классе приборов противоречия а1ежду лолучением высоких значений к.о.д. и коэффициента усиления устраияются при использовании ступенчатого пространства взаимадейств ия усилителя.. Однако изменение пространства взаимодействия за счет окачкообразяоло приближения за.медЛяющей системы входной секции к отрицательному электроду требует подачи разных постоянных напряжений на за-медлятощие системы входной и вых|0дной 1се1кций усилителя. Это приводит к усложнению 1конструкции входиого элемента связи, в особенности, при создании приборов с большими рабочими нанряжениями и высокими выходны-ми ,мощнйстями, а также усилителей, использующих В10лно одные выводы и вводы эиергии.

Цель «зо-бретения - устранить этот недостаток № повысить предельную выходную мощность прибора при обе1апечен ии высоких 3(наче1Ний к.1П.д. и коэффициента усиления.

жеНИЮ, а секции отрицателыного электрода имеют разные потенциалы и ступенчатое расположение относительно, общей поверхности обеих замедляющих систем.

. На чертеже показана консртукция предлагае.м.ого усилителя в цилиндрическом исполнении-.

Ци.линдрическне секции 1 к 2 peaoii.a.iiioibix или нерезонаноных замедляющих систем и

экранирующая диафрагма 3 соединены по пост о ян и ОМ у напр я ж е 11 и ю. Отрицательный электрод выполнен секционированным, причем отрицательный электрод 4 в.ыхоД|Ной юекции .имеет по отношению к замедляющей СИсТеме секции. 2 более высокий потенциал Каа, чем потенц ал Vai отрицательного электрода 5 по отношению к замедлячощей си1стеме секции 1. Усилитель содержит коллектор 6, который служит токосъемником для отработацных электронов.

При подаче на первый каскад входного СВЧ-СИгнала первый электронный поток, сгруппирова.нный в перво.м каскаде, наводит СВЧ--поле в выходной замедляющей системе

секции 2. Благодаря близости, про.хождения к поверхности этой системы первый ПОТОК быстро оседает на ней, отдавая пюлю свою потенциальную энергию. Второй .поток эмиттирует1ся отрицателынЫМ электродом 4 или

СгВИя выходного каскада, например лри стомощи обычной магнетрОННОЙ пушки Кайно, вынесен«ой ив пространства взаим,одейст.вяя (на чертеже не локазана). Бла:годаря увеличенному расстоянию ДО поверхно1сгги -выходной замедляющей системы н прн Vaz Vai электроны второго потока обладают большиМ запасом нотеиц-иальной энертни, оцдаваемой СВЧ-нолю. К.П.д. этой иередачн определяет высокую эффектнвность (Всего усилителя.

Такнм образом, для обеснечеЯИя высокого коэффициента усиления -в К.п.д. пр,и отсутствии изоляции 1В-ХОДНОГО каскада от 1ВЫХОДного по .ноетоя.нному -напряжеиию пеобходи.МО, чтОбы ДиаМетр тфостранства взаимодействия .выходнюго каскада da2 был близок к диаметру вы .ходцого отверстия входного каскада dui, а диаметр «под1питывающего dii2 был ме)ьше дла|Метра лервого катода c/ki. ripHi этом катоды долж.ны быть разделены но постоянному и-апряженшо.

Такое разделе-ние встречает гораздо ме 1ьIHC практиче.ских трудностей, чем разделение замедляющих енете-м.

Исполнение плоского варИЕНта предлагае:мото усилителя со ступенчатым отрицательным электродом дает (возможность использо)вать «аастивную н-ушку, :в которой со1В|Ме.щены фунюции инжектора электронного нотока и входного .каскада -с-илнтеля.

П р е д м е т и з о б р е т е н и я

Электронный усилитель СВЧ со окрещенными гголядш, содержащий замедляющую систему, разделенную на две секции, и секционированный отрицательный электрод, обра зующий совместно с замедляющей системой сгунецчатое нростр анство ,вза имодействия, увеличивающееся от нхода к выходу усилителя, отличающийся TejM, что, с целью увели чення выходной Мощности, секции замедля/ющих систем нмеют 0 динаковые диаметры, а секции отрицательного электрода электрически изо-ЛИрованы одна от другой и диаметр отрицательноло электрода во входной секции больше диаметра отрицательного электрода в выходной секции.

выход