СПОСОБ МОДУЛЯЦИИ ПО ЧАСТОТЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ГЕНЕРАТОРА С ВНУТРЕННИМИ ОБЪЕМНЫМИ КОНТУРАМИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1942 года по МПК H03C3/34 

Известные способы модуляции по частоте электронно-лучевого генератора с внутренними объемными контурами не выполняют модуляции при высоких модулирующих частотах и не могут одновременно модулировать несущую частоту рядом высоких частот.

Описываемый способ обеспечивает эти качества, что достигается тем, что изменяют время пролета электронов сквозь пространство дрейфа. При этом затрачивается меньшая мощность на модуляцию, чем в известных способах.

В устройстве для осуществления способа предусмотрено включение модулятора последовательно с источниками постоянного рабочего напряжения на объемных контурах электронно-лучевого генератора, которые расстроены один по отношению к другому на небольшую величину и подсоединены к одному или обоим резонансным контурам. Кроме того, с целью уменьшения мощности на модуляцию, внутри устройства в пространстве дрейфа электронов предусмотрен электрод, к которому подведено модулирующее напряжение.

На фиг. 1 изображена схема устройства (электронно-лучевого генератора), в котором осуществляется способ с изменением времени пролета электронов путем изменения рабочего напряжения; на фиг. 2 - то же, с электродом, введенным в пространство дрейфа.

Если рабочее (высокое) напряжение на электронно-лучевом генераторе сделать немного меньше его оптимального значения, то электроны сквозь пространство 1 дрейфа будут лететь медленнее, и группы электронов будут прибывать во второй резонатор 2 с некоторым запозданием. В результате собственная частота колебательной системы, образуемой двумя объемными резонаторами, антенной и электронным потоком, слегка уменьшится. Наоборот, при повышении рабочего напряжения собственная частота увеличится. Это явление имеет место во всех генераторах, работающих на самовозбуждении, в которых время пролета электронов не мало по сравнению с периодом колебаний. Величина изменения частоты с изменением рабочего напряжения будет зависеть от многих причин. Например, изменение частоты будет тем. больше, чем больше энергия, приносимая отдельной группой электронов, по сравнению с запасом электромагнитной энергии в резонаторе; изменение частоты будет зависеть от радиотехнических свойств обоих объемных резонаторов, от величины связи между ними и от нагрузки и способа связи с нею.

Преимущества предлагаемого способа модуляции частоты заключаются в том, что модуляция может быть произведена с достаточно большой частотой (чего нельзя сделать при механических способах модуляции частоты) и возможно одновременно модулировать несущую частоту рядом высоких частот, т.е. предлагаемый способ модуляции частоты электронно-лучевого генератора дает возможность в области микроволн получить все те преимущества, которые дает частотная модуляция перед амплитудой.

Изменение времени пролета может достигаться не только изменением рабочего напряжения (фиг. 1), но и изменением напряжения на дополнительном электроде 3, введенном в пространство дрейфа, с целью модуляции или фокусировки.

Преимущества этого способа заключаются в малой мощности, которую надо затратить на модуляцию. Модулирующий электрод 3 может быть выполнен в виде цилиндра, колец или элементов другой формы.

Для увеличения изменения частоты электронно-лучевого генератора с изменением времени пролета электронов можно использовать соответствующую небольшую расстройку объемных резонаторов и подобрать соответствующие связи между резонаторами и антенной.

Этого же можно достичь путем присоединения к одному или обоим объемным резонаторам добавочных резонаторов, соответствующим образом настроенных.

При модуляции амплитуды колебаний генератора изменением времени пролета электронов увеличение модуляции достигается тем, что небольшое изменение частоты колебаний вызывает резкое перераспределение амплитуд колебаний между резонаторами.

1. Способ модуляции по частоте электронно-лучевого генератора с внутренними объемными контурами, отличающийся тем, что для выполнения модуляции при высоких модулирующих частотах, а также одновременной модуляции рядом высоких частот изменяют время пролета электронов сквозь пространство дрейфа.

2. Электронно-лучевая лампа с объемными контурами для осуществления способа по п. 1, отличающаяся тем, что модулятор включен последовательно с источниками постоянного рабочего напряжения на объемных контурах электронно-лучевого генератора.

3. Форма выполнения лампы по п. 2, отличающаяся тем, что, с целью увеличения глубины, частотной модуляции, объемные контуры расстроены один по отношению к другому на небольшую величину.

4. Форма выполнения лампы по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что к одному или обоим резонансным контурам присоединены соответствующим образом настроенные объемные резонансные контуры.

5. Форма выполнения лампы по пп. 2, 3 и 4, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения мощности, затрачиваемой на модуляцию, внутри электронно-лучевого генератора в пространстве дрейфа укреплен электрод; к которому подведено модулирующее напряжение.