ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА Советский патент 1973 года по МПК H01J23/24 

I

Известные замедляющие оистемы со связками, Наиболее широко применяемые в ллазмотронных усилителях, имеют основную обратную волну, что ограничивает параметры усилителей (достижимый коэфф ициент усиления, п-олоса частот и др.), -в которых они используются. Известные же замедляющие системы с основной Ярямой волной (спираль, гребенка, их модификации И др.) не вполне удовлетворяют требованиям, предъявляемым к мощным усИлителяМ М-тииа, или имеют недостаточно широкую полосу (пропускания, сильную дисперсию и невысокое сонрот1ивление связи.

Цель изобретения - расширение полосы пропускания и увеличение сопротивления свяэи.

Цель достигается тем, что в предлагаемой замедляющей системе лопаточного или гребенчатого типа для получения положительной (прямой) дисперсии основной волны использована магнитная связь между соседними ячейками системы Прй условии обеспечения отрицательной взаимной индуктивности.

На фит. 1 схематически показана конструкция предлагаемой замедляющей системы; на фиг. 2 дан разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 показан однощелевой вариант замедляющей системы; на фиг. 5 - двухщелевой (поперечное сечение) на фиг. 6- вариант предлагаемой замедляющей системы для случая прямоугольного волновода.

Как И обычная гребенчатая система, предлагаемая система имеет шлоское металл ическое основание 1 и металлические лопатки (пластины) 2, соединенные с основанием и расПОложенные перпендикулярно его поверхности. В отличие от существующих систем она

имеет продольные щели 3 связи, прорезанные в каждой из пластин 2. Перпендикулярно к поверхности пластин в каждой из ячеек .расположены металлические стержни 4, «меющие контакт с соседними пластинами и обеонечивающие короткое замыкание ячеек на высоте, составляющей приблизительно лоловину длины каждой пластины. В соседних ячейках короткозамыкающие стержни 4 расположены но разные стороны щелей связи 3. Для достижения максимальной связи между ячейками и высокого сопротивления связи стержни 4 размещены вблизи середины щелей 3.

Свойства предлагаемой системы становятся ясны при рассмотрении высокочастотных

токов i и структуры электрического Е и -магнитного Н fi n 1и ф2 0. При р я но обе стороны каждой щели связи магнитные поля соседних ячеек синфазны, т. е. существование щели не возмущает структуру поля и

токов в каждой из ячеек. Следовательно, если

отвлечься от других типов связи, резонансная длина ВОЛНЫ я-вида колебаний (Яо)к рассматриваемой системы совпадает с разонансной длиной волны /Vo изоЛИрова.нного .резонатора, образованного соседними пластинами 2, основанием 1 и короткозамыкающими стержнями 4.

Иначе обстоит дело при 0-виде колебаний.

Составляющие магнитного иоля, параллельные оси щели, в соседних ячейках оказываются в лротивофазе. При идентичности шластин 2, щелей 3 и стержней 4 результирующее магнитное лоле, параллельное оси каждой щели, равно нулю. В результате высокочастотные токи, .протекающие по поверхности пластин и по короткозамьгкающиМ стержням и нормальные к оси щелей, претерпевают возмущение и удлиняют свой 1путь, пр01ходя по периметру каждой щели. Увеличение эквивалентной индуктивности каждого из резонаторов, соответствующих смежным ячейкам замедляющей системы, приводит к увеличению резонансной длины волны 0-вида (Ло)о (всей системы по сравнению с разонаноной длиной волны Ло изолированного резонатор-а.

-Короткозамыкающие стержни 4 введены в систему для деформации магнитного поля каждой из ячеек и для получения составляющей Н, параллельной оси щелей связи. Располагая стержни по разные стороны одной и той же щели в соседних резонаторах, удается соз. дать противофазность магнитных полей на оси щели связи при 0-виде Колебавий (), т.е. обеспечить отрицательную взаимную индуктивность между соседними ячейками системы.

Минимальное количество щелей на одну пластину равно единице (фиг. 4). В каждой ячейке при этом имеется один короткозамыкающий стержень 5.

В случае двухщелевой системы (фиг. 5) количество короткозамыкающих стержней в соседних резонаторах отказывается различным: два стержня в четных ячейках, один - в нечетных. Для устранения эффекта «разнорезонаторности, т. е. для обеспечения равенства резонансных частот невозмущенных резонаторов, стержни связи в нечетных резонаторах могут иметь больший диаметр, чем в четных ячейках.

Форма щелей связи может отличаться от прямоугольной.

На фиг. 5 показаны щели 6 связи (гантельной формы. Поперечное сечение короткозамыкающих стержней может быть не только круглым, во и прямоугольным (фиг. 4).

Возможно применение трехщелевых, пятищелевых и т. д. систем. Пример системы с тремя щелями связи « с двумя короткозамыкающими стержнями в каждой ячейке рассмотрен выщ.е (фиг. 1, 2, 3). Увеличение числа щелей

связи в общем случае приводит к расширению полосы пропускания замедляющей системы.

Ввод и вывод энергии предлагае.мой системы могут быть осуществлены как с помощью вол«оводов, так и с помощью коаксиальных линий. В случае -прямоугольного волновода, возбужденного на волне типа Ню, используется щель 7, прорезанная в основании системы 8 параллельно пластинам 9 (фиг. 6) во входной (выходной) ячейке системы с выходным

(входным) ВОЛНОВОДОМ 10.

Предлагаемая €исте.ма позволяет обеспечить хороший теплоотвод, как и в случае известных лопаточных и бугельных замедляющих систем, и обладает весьма жесткой конструкцией.

Предмет изобретения

1. Замедляющая система лопаточного типа,

содержащая металлическое основание и соединенные с ним металлические пластины, расположенные перпендикулярно к поверхности основания и образующие ячейки системы, отличающаяся тем, что, с целью расширения

полосы пропускания и повышения сопротивления связи, в металлических пластинах прорезаны щели, обеспечивающие отрицательную взаимную индуктивность между ячейками, а перпендикулярно к поверхности пластин в

каждой ячейке, преимущественно на половине длины пластины, расположены Короткозамыкающие стержни, контактирующие с пластинами, причем в соседних ячейках стержни находятся по равные стороны щелей связи.

2. Замедляющая система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьщения габаритов, основание системы изогнуто и образует незамкнутую окружность, металлические пластины расположены в радиальном направлепии, а короткозамыкающие стержни образуют часть дуги окружности. ., w///////////////m Y7//////////////Mm

kU-,

AS

fuz J

6-8

i

4

i/

l/

3 Фиг 2

J CJ3 3

Риг if

«

иг.5