Резонатор для несинусоидального периодического сигнала Советский патент 1982 года по МПК H01J23/18 

Изобретение относится к электронным приборам СВЧ, а именно к пролетным клистронам. Известны резонаторы, в которых для повышения КПД используется несинусоидальная скоростная модуляция, реализуемая с помощью резонаторов, настроенных как на частоту сигнала, так и на ее высшие гармоники 1. Однако известные резонаторы сложны в изготовлении. Известен также резонатор для несинусоидального периодического сигнала, содержаш,ий корпус и размещенную внутри него втулку 2. Однако известный резонатор также еложен по конструкции. Цель изобретения - упрощение конструкции резонатора. Указанная цель достигается тем, что резонатор для несинусоидального периодического сигнала, содержащий корпус и размещенную внутри него втулку, выполнен двухзазорным, втулка укреплена на стержне, размеры которого выбираются из следующих соотношений .1синФ(, -0,83 arctg Ю., iJt° f ч / I где Л прот 2 Лсинср) Со - емкость двойного бессеточного зазора; Zo - волновое сопротивление резонатора Г1 - внешний радиус втулки; 1 - длина втулки; d - диаметр стержня; АсинфДпрот-длина волны синфазного и противофазного видов колебаний соответственно. Это условие обеспечивает возбуждение на противофазном виде колебаний, длина волны которого в два раза больше длины волнь синфазного вида. При этом протяженность пространства взаимодействия (D/a) измеренная по торцам пролетных труб, где а - внутренний рддиус втулки, выбирается в диапазоне значений (8,0-10) из условия получения высокой величины эффективного характеристического сопротивления (М) как на синфазном, так и на противофазном виде колебаний.

На чертеже схематически изображен цилиндрический двухзазорный четвертьволновой резонатор.

Резонатор состоит из корпуса 1, в боковой поверхности которого закрепляется центральный стержень 2, заканчивающийся втулкой 3 с отверстием для прохождения электронного потока. Высокочастотные зазоры расположены между втулкой и торцовыми крышками 4.

В таком резонаторе кроме противофазного вида колебаний существует синфазный вид колебаний, частота которого определяется в первом приближении внутренним диаметром цилиндра R (Лсинф 2,&2R, где д -длина волны вида EOIO в цилиндрическом резонаторе). Выбрав диаметр цилиндра из условия получения синфазного вида, близкого ко второй гармонике, частоту на противофазном виде колебаний подбирают за счет изменения диаметра центрального стержня. Так как поля резонаторов на синфазном и противофазном видах колебаний разнесены, можно воздействовать на частоту каждого вида колебаний независимо. В предложенных резонаторах реализовано JN для противофазного вида порядка 200- 300 Ом, а для синфазного 100-150 Ом.

Данное использование четвертьволновой цилиндрического резонатора для осуществления несинусоидальной периодической модуляции по скорости имеет то преимущество, что он прост, как и резонатор для синусоидальной модуляции. Это позволит повысить кпд клистронов, не усложняя их конструкцию, что даст экономию в народном хозяйстве.

Формула изобретения

Резонатор для несинусоидального периодического сигнала, содержащий корпус и размещенную внутри него втулку, отличающийся тем, что, с целью упрои;ения конструкции, резонатор выбран двухзазорным, втулка укреплена на стержне, размеры которого выбираются из следующих соотношений

d (l-0,63arctg ,е,

1, 0

где А прот 2 Лсинф ;

Со - емкость двойного бессеточного

зазора;

Zo - волновое сопротивление резонатора;

PI-внешний радиус втулки; 1-длина втулки; d - диаметр стержня;

ЛсинфДпрот-Д- ина волны синфазного и противофазного видов колебаний соответственно.

Источники информации,принятые во внимание при экспертизе

1.Кацман Ю. А. Физические модели колебательных процессов в электронном потойе и возможности повышения КПД приборов типа О. Межвузовский сборник. Л.,

С ЗПИ, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 754518, кл. Н 01 J 23/18, 1978 (прототип) .

/