ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА Советский патент 1974 года по МПК H01J23/24 

1

Изобретение относится к электронным приборам СВЧ, в частности к замедляющим системам для усилителей со скрещенными полями прямой волны.

Используемая в усилителях со скрещенными полями прямой волны замедляющая система типа лестницы с выступом имеет высокую величину сопротивления связи (порядка 60- 100 ом), хороший теплоотвод, однако величина замедления (по сравнению с двухступенчатыми системами, имеющими такой же шаг) у таких систем мала, что ограничивает выходную мощность приборов.

Известные трехступенчатые штыревые замедляющие системы типа встречных штырей или встречных штырей со связками имеют ограниченный теплоотвод.

Цель изобретения - создание замедляющей системы, простой в технологическом отнопиеНИИ, имеющей хороший теплоотвод, достаточную величину сопротивления связи и большую величину замедления по отношению к шагу системы.

Это достигается размещением в замедляющей системе лестничного или лопаточного типа со связками, содержащей корпус, перекладины или ламели, трех линий связок с зубцами, соединяющими перекладины или ламели через две. При этом каждая перекладина контактирует с одной связкой, а расстояние между зубцами равно трем шагам замедляющей системы.

На фиг. 1 показана предлагаемая замедляющая система лестничного типа, общий вид; на фиг. 2 - то же,, с изгибом концов перекладин под углом 90° к оси замедляющей системы; па фиг. 3 - вариант замедляющей системы типа широкой гребенки.

Замедляющая система лестничного типа состоит из перекладин 1, боковых стенок 2, трех линий связок 3 с зубцами 4, соединяющих перекладины 1 через две, и крышки 5.

Для снижения веса магнитной системы усилителя целесообразен вариант замедляющей системы с уменьшенной по сравнению с предыдущей высотой (фиг. 2). Уменьшения высоты предлагаемой замедляющей системы лестничного типа с тремя линиями связок достигают изгибом концов перекладин под углом 90° перпепдикулярно к оси замедляющей системы. При изгибе перекладин дисперсионная характеристика системы без связок меняется мало, следовательно, эффект постановки трех линий связок через две ячейки такой же, как и у системы с прямыми перекладинами 1.

В предлагаемой замедляющей системе лестничного типа с тремя линиями связок, соединяющими ячейки через две, форма перекладин и связок может быть произвольного профиля

(квадратные, прямоугольные, треугольные и т. д.)В замедляющей системе типа широкой гребенки имеются ламели 6. Для удобства изображения ламельные накладки 7, экранирующие связки со стороны пространства взаимодействия, показаны только на части системы.

Штыревую гребенку также можно использовать в качестве исходной одноступенчатой системы для предлагаемой системы с тремя линиями связок, однако опа имеет ограниченный теплоотвод.

Действие связок в описываемой замедляющей системе можно объяснить следующим образом. Максимальная индуктивность ячейки замедляющей системы (когда по связкам не течет ток) и значительная эффективная емкость связок, вносимая в замедляющую систему, существуют при виде колебаний, соответствующих фазовому сдвигу на ячейку ф 2/3гл Следовательно, этот вид колебаний системы - самый длинноволновый вид. На всех остальных видах колебаний по связкам протекает ток, уменьшая эффективную индуктивность ячейки, и длина волны этих видов уменьшается. Далее эффективная емкость, вносимая связками на я-виде колебаний, максимальна, так как между соседними ячейками в этом случае находится максимальная разность потенциалов; но так как связки в случае л-вида соединяют ячейки с противоположными потенциалами и по связкам течет максимальный ток, то длина волны вида п по сравнению с видом л уменьшается, но меньше, чем у вида , вследствие того, что между соседними ячейками разность потенциалов мала и эффективная емкость связок незначительна.

Таким образом, я-вид колебаний системы становится более коротковолновым, чем вид , и дисперсия такой системы на участке дисперсионной характеристики я-2/Зя оказывается нормальной и имеет значительно меньший коэффициент дисперсии, чем система без связок. Из дисперсионных характеристик нескольких вариантов предложенной замедляющей системы видно, что коротковолновые границы полосы пропускания системы на участках ф я-2/Зя и ф л/3-2/Зя не совпадают (полоса пропускания на участке я-2/Зя меньше), однако на участке дисперсии я-2/Зя получается полоса пропускания порядка 20- 35%, что достаточно для работы приборов в полосе частот 10-15%. Для максимальной полосы пропускания системы (35%) сопротивление связи составляет величину порядка 12 ом, для минимальной (19%) -34 ом.

Таким образом, предлагаемая трехступенчатая лестничная система с тремя линиями связок, соединяющих ячейки замедляющей системы через две, имеет достаточную величину сопротивления связи (12-34 ом), высокую величину замедления при данном шаге системы, малую крутизну дисперсионной характеристики (1-1,5), достаточную полосу пропускания при рабочей полосе прибора порядка 10-15%, хорошим теплоотводом (путем пропускания охлаждающей жидкости по внутреннему каналу в перекладинах системы) и простую технологию изготовления.

Замедляющие системы лестничного или лопаточного типа с тремя линиями связок, соединяющих ячейку замедляющих систем через две, могут быть использованы в любых усилителях прямой волны со скрещенными полями. Применение таких систем позволяет значительно улучшить теплоотвод и снизить анодное напряжение, что существенно расширяет возможность этого класса СВЧ-приборов.

Предмет изобретения

Замедляющая система ленточного или лопаточного типа, содержащая корпус, перекладины или ламели и линии связок с зубцами, отличающаяся тем, что, с целью получения нормальной дисперсии, она содержит три линии связок, соединяющих перекладины или ламели через две, причем каждая перекладина контактирует с одной связкой, а расстояние между зубцами равно трем шагам замедляющей системы.

i. V V

uz. Z

Г