Система резонаторов приборов клистронного типа Советский патент 1980 года по МПК H01J23/18 

Изобретение относится к электронным приборам СВЧ, в частности к приборам клистронного типа (клистронам, твистронам) , и может быть испоЛьэова(но в устройствах СВЧ со связанными активными и пассивными резонаторами, Для расширения полосы частот или получения частотной характеристики заданной формы в усилительных клистро нах применяются системы связанных резонаторов. Их использование рационапьнб в основном на входе и выходе клистрона. Системы связанных резонаторов могут состоять из двух или нескольких резонаторов JLj . В системе связанных резонаторов с электронньюл пЬтоком через область взаимодействия, с сосредоточенным осевым электрическим полем могут быть связаны один ил несколько резонаторов (активные резо наторы). дополнительные (пассивные) резонаторы соединяются с активными резонаторами через элементы связи и обычно пространственно разобщены,что приводит к нежелательному увеличению габаритов резонансной системы и всег прибора. Известна система резонаторов приборов клистронного типа 2 , содержащая активный резонатор и пассивный резонатор. Объемный (активный) резонатор связан с электронным потоком через область взаимодействия, а коаксиальный (пассивный)резонатор,расположенный перпендикулярно электронному потоку, индуктивно связан с объемным резонатором. Пассивный резонатор представляет собой полуволновую закороченную линию. Как объемный, так и коаксиальный резонатор могут иметь приспособления для изменения частоты, добротности и связи ме5(оду резонаторами. Недостатком системы является ее конструктивная сложность, что исключает выполнение активного и пассивного резонаторов в одном вакуумном объеме. Кроме того, система имеет .значительные габаритные размеры. Цель изобретения - уменьшен|1е веса и габаритов системы связанных резонаторов, а также обеспечение регулировки связи в системе связанных резонаторов. поставленная цель достигается тем, что. активный и пассивный резонаторы выполнены в виде единого объема с трубами дрейфа, на одной из боковых стенок которого укреплен стержень, обращенный к трубам дрейфа, образующий вместе с окружающими его стенками пассивный резонатор. С целью возмож ности регулировки связи стержень укреплен с возможностью перемещения. На фиг.1 и 2 изображен резонатор прибора клистронного типа в двух про акциях; на фиг.З и 4 - резрнатор прибора клистронного типа с укороченнь резонансным стержнем в двух проекциях; на фиг.З - резонатор прибора клистронного типа с сильфоном для д6полнительной регулировки длины стержня,

Система резонаторов содержит: вакуумный резонансный объем 1 с со-, срёдоточенным электрическим полем в области взаимодействия 2 электронного потока с СВЧ-полем, образованной пролетными трубами 3, резонансный стержень 4 длиной t , укрепленный одним концом на гибкой мембране 5, другой конец которого обращен к области взаимодействия, элементы связи 6,7, выполненные в виде петель связи, и элемент настройки 8.

Как показано на фиг.1,2, резонансный стержень 4 введен в резонансный объем с сосредоточенным электрическ полем в области взаимодействия 2 электронного потока с СВЧ-полем. Стержень 4 одним концом- креплен на стенке объема 1, причем для подбора связи за счет изменения расстояния до области взаимодействия 2 стержень 4 может быть укреплен подвижно, например, с помощью гибкой мембраны 5. Другой конец стержня 4 обращен к области взаимодействия 2. Резонансный стержень 4 образует со стенками объема 1 замкнутую на одном конце и разомкнутую на другом конце линию коаксиального типа, эквивалентная длина которой равна четверти длины волны. Связь с нагрузкой или генератором (не показаны) может осуществляться как со стороны резонансного объема 1. так и со стороны резонансного стержня 4 с помощью элементов индуктивной связи 6,7, выполненных в виде петель.

Как показано на фиг.3,4, резонансный стержень 4 имеет длину t и состоит из. двух частей: стержня 9 и разветвленной поверхности 10, что позволяет уменьшить осевую длину всей системы и ее габариты.

В одном из вариантов конструкции свяэанных резонаторов, представленной

на фиг.З, часть резонансного стержня 4 с целью регулировки длины F выполнена в виде сильфона 11. Это позволяет изменять связь мезаду активным и пассивным резонаторами. Изменение резонансной частоты активного резонатора осуществляется элементом настройки 8, а изменение резонансной частоты пассивного резонатора в небольших пределах - за

счет прогиба мембраны 3 или за счет

изменения длины элементом 11 (фиг.5). Изменение емкости связи между активным и пассивным-резонато рами (системы связаннЕлх резонаторов осуществляется за счет изменения

расстояния между резонансным элементом 4 и областью взаимодействия 2.

В предложенной системе связанных резонаторов, выполненной в одном вакуумном объеме, для получения необхс-димых характеристик производится регулировка без применения дополнительных вакуумированных элементов связи. Это повышает надежность конструкции и позволяет получить компактное резонансное уолгройство с полосовыми

характеристиками с малыми весом и габаритами.

Формула изобретения

1,Система резонаторов приборов клистронного типа,содержащая связанные между собой активный и пассивный резонаторы, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов, активный и пассивный резонаторы выполнены в виде единого объема с трубами дрейфа, на одной из боковых стенок которого укреплен стержень, обращенный к трубам дрейфа образующий вместе с окружающими его стенками пассивный резонатор.

2. Система резонаторов по п.1, отличающаяся тем, что с целью возможности регулировки связи, стержень укреплен с возможностью пермещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Хайкров А.В. Мощные усилители на многорезонаторных клистронах.М., Связь, 1964, с.8-19.

2.Патент США I 2934672,кл. 315-3. ,4в, опублик.1957 (прототип).