СВЧ-прибор О-типа Советский патент 1993 года по МПК H01J25/34 H01J23/30 

Изобретение относится к конструированию СВЧ-при5оров с длительным воздействием, использующих для повышения мощности g качестве электродинамических систем многорядные замедляющие системы.

Известен СВЧ-прибор 0-типа с многорядной дамедляющей системой, крайние штырикоторойпереходят в многорядный гребень выходного волновода, монотонно по ;ижаю1цийся по высоте.

;-,...

Известен также СВЧ-прибор 0-типа, включающий многорядную замедляющую систему в волноводе с переходными участками с элементами связи. Штыри в переходном устройстве имеют ту же конфигурацию, что и в основной системе, но высота их плавно понижается по длине устройства, причем расстояние между рядами штырей, а также расположение ограничивающих стенок относительно рядов остается неизменным.

Недостатком известных решений является невозможность обеспечения преимущественного согласования основного вида волны и подавления паразитных видов колебаний в многорядной замедляющей системе.

Целью изобретения является расширение рабочего диапазона частот многорядной замедляющей системы на основном виде волны при увеличении частотного разделения между высшими видами волн-.

Поставленная цель достигается тем, что расстояния между элементами системы переходного участка монотонно уменьшаются в направлении элемента связи. Одним из вариантов может быть переходной участок, в котором противолежащие стенки волновода монотонно приближаются к элементам замедляющей системы. В другом варианте монотонно уменьшаются расстояния между рядами элементов.

Примеры конкретного выполнения предлагаемых переходных устройств показаны на фиг. 1,2 и 3 для многорядных замедляющих систем встречно-штыревого типа, хотя конфигурация элементов, образующих ряды, может быть самой различной.

На фиг. 1 изображен предлагаемый СВЧ-прибор с боковыми ограничивающими стенками, монотонно приближающимися по длине устройства к боковой поверхности штырей, продольное сечение, перпендикулярное штырям; на фиг, 2 - то же, для многоряднык штыревых систем пластинчатого типа с ограничивающими базовыми стенками, монотонно приближающимися по длине устройства к основанию штырей, продольное сечение в плоскости штырей; на фиг. 3

-- то же, со сближающимися рядами штырей, продольное сечение плоскостью, перпендикулярной штырям.

Длина СВЧ-прибора выбирается порядка 3-4 замедленных длин волн. Подобные СВЧ-приборы можно располагать на краях основной замедляющей системы в пространстве взаимодействия или вне его - во входных и выходных волноводах, где данные СВЧ-приборы могут использоваться как самостоятельные секции, выделяющие основной вид волны системы, либо могут быть совмещены с согласующими переходом обычного типа для уменьшения длины вывода энергии, т.е. в переходной секции элементы системы изменяются таким образом, что происходит выделение основного вида волны системы и одновременно осуществляется согласование с регулярным передающим волноводным трактом. Например, в переходной секции ряды штырей плавно сближаются и при этом штыри также снижаются по высоте вдоль длины устройства.

Для пятирядной встречно-штыревой замедляющей системы с размерами, отнесенными к высоте штыря, равными; высота штыря 1,0; ширина штыря, равная расстоянию между штырями 0,14; толщина штыря 0,086; расстояние между рядами штырей 0,32 - получили, что изменение расстояния от стенки волновода до боковой поверхности штырей от 1,3 до 0,18 смещает длинноволновую .-границу дисперсионной характеристики, паразитного вида волны, ближайшего к основному, на 38% в сторону коротких длин волн, тогда как дисперсионная характеристика основного вида волны в рабочем диапазоне смещается на 3%.

В СВЧ-приборе, изображенном на фиг. 2, с ограничивающими стенками, плавно приближающимися к основаниям штырей, от 0,32 до О {размеры штырей такие же, как и в предыдущем случае, а расстояние между рядами равно 0,27) длинноволновая граница дисперсионной характеристики паразитного вида волны, ближайшего к основному, смещается на20%. при этом дисперсионная характеристика основанного вида смещается на 2%.

При изменении расстояния между рядами штырей от 0,32 до 0,24 длинноволновая граница дисперсионной характеристики паразитного вида волны, ближайшего к основному, смещается на 13% в сторону коротких длин волн, тогда как дисперсионная характеристика основанного вида волны в рабочем диапазоне смещается на 0,7%.

Применение предлагаемьгх СВМ-приСороа позволит подавить парао.инуч} itUf-ip.TЦИЮ Н. высших Ччл,-. п VMOI n- V ВЧ-приборзх типа ЛОВ и ЛБВ, использующих многорядные замедляющие системы, и тем самым расширить частотный диапазон этих приборов.

(56) Патент Великобритании № 1160096, кл. Н 1 D, 1966.

Патент США vfc 2888598, кл. 315-36. 1959.

Формула изобретения 1. СВЧ-ПРИБОР 0-ТИПА, содержащий многорядную замедляющую систему в вол- JQ новоде по крайней мере с одним переходным участком с элементом сйязи, i отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот многорядной замедляющей системы на основном 15 виде волны при увеличении частотного разделения между высшими видами волн. расстояния, между элементами системы переходного участка монотонно уменьшаются в направлении элемента связи. . 2, СВЧ-прибор по П.1. отличающийся тем, что противолежащие стенки волновода монотонно приближаются к элементам замедляющей системы. 3. СВЧ-прибор по П.1, отличающийся ем, что монотонно уменьшаются расстояния между рядами элементов.

D D DDD

D D DDD

D О DD0

фиг.1

N i

N

X} i

фиг.

П П D

D D а D D

D D D D П

фиг.З