Установка для усиления и преобразования мощных электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты Советский патент 1976 года по МПК H01J25/00 

Известна конструкция электровакуумного прибора, содержащая устройство для формирования аксиального луча заряженных частиц, отклоняющую систему для круговой развертки луча под действием, усиливаемого сиг нала, возбуждаемый электронным лучом, кольцевой резонатор бегущей волны, расноложенный сим.етрично и соосно с поверхностью, по которой движется луч под действием поля отклоняющей систем.ы. Но в таком, приборе возникает ограничение по м.ощности вследствие когерентной неустойчивости при взаимодействии промодулированного луча с ускоряющей систем.ой. Это исключает применение в нем мегавольтных напряжений, необходимых для создания релятивистского пучка, Кром.е того, в указанном приборе даже при прим.енении релятивистского пучка невозм.ожно получить к.п.д., близкий к1ОО% гак как магнитная составляющая высокочастотного поля, наведенного таким пучком, становится настолько существенной, что искривляет траектории частиц в резонаторе.

ная м.ощность которого существенно превыщает уровень мощности приборов известных классов, прим.еняемых для усиления мощных электром.агнитных СЕЧ колебаний с электронным, к.п.д., близким, к 100%.

Для этого ускорительную трубку номеща ют м.ежду устройством для формлрования луча и отклоняющей систем.ой. Ускорительная трубка сообщает немодулированном.у элек- тронном.у пучку релятивистские энергии и, следовательно, устраняет ограничение по мощности. Для устранения ограничения по к.п.д. в выходном, резонаторе прибора постоянное магнитное поле, компенсирующее высокочастотное поле бегущей волны в м.есте прохождения луча.

На чертеже показана схем.а предлагаемого прибора.

Электронная пушка 1, формирующая луч, находится под потенциалом. 1-3 млн. в относительно последнего электрода секционированной ускорительной трубки 2, напряжение на которой создается с помощью трансформатора 3. Развертываемая система с двумя прост ранственно сдвинутыми на 90 отклоняющими конденсаторами 4 возбуждается от источника усиливаемых колебаний 5. Отрезок линии 6 сдвигает фазы колебаний на 90 , Такая система создает отклоняющее электрическое ВЧ - поле с круговой поляризацией. Электронный луч, ускоренный до релятивистских энергий в ускорительной трубке и отклоненный ко;вденсаторами, поступает в щель выходного резонатора 7. Релятивистские электроны образуют постоянный ток через этот резонатор. Ток, непрерывно меняя точку своего входа в последний, возбуждает в нем бегущую по кольцу волну. Размеры выходного резона тора выбираются так, что собственная час- тота колебаний в нем становится близкой к частоте обращения луча, при этом амплитуда напряжения на резонаторе возрастает II при достаточно высокой собственной добротности и правильно подобранной связи с нагрузками делается почти равной величине напряжения, ускорившего электроны луча. Через выходную щель 8 резонатора пучек частиц, отдавших свою кинетическую эне гию СВЧ - полю в выходном, резонаторе, про никает в коллектор 9, где рассеивается остаточная энергия луча. Полезная мощность отводится в согласованную нагрузку через вывод 10 энергии (направленный ответвитель). Постоянное магнитное поле, компенсирующее составляющую ВЧ - магнитного поля, наведенного пучком, создается с помощью электромагнита 11. Формула изобретения 1,Электронный прибор СВЧ-гирокон, содержащий устройство для формирования аксиального луча заряженных частиц, отклоняющую систему для круговой развертки луча под действием усиливаемого сигнала, возбуждаемый электронным, лучом, кольцевой резонатор бегущей волны, расположенный симметрично и соосно с поверхностью движения луча под действием, поля, отклоняющей системы, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мищности, м.ежду устройством для формирования луча и отклонякщей систем.ой установлена ускорительная трубка для сообщения немодулированному электронному лучу релятивистских энергий. 2.Прибор по п. 1, отлича ющийс я тем, что, с целью получения электронного к.п.д. близкого к 100%, кольцевой резонатор снабжен средствами для создания постоянного магнитного поля, компенсирукщего высокочастотное поле бегущей волны в месте прохождения луча.

, Сет

I