Усилительный клистрон Советский патент 1982 года по МПК H01J25/10 

Изобретение относится к электронной технике, а более конкр нО к конструкции усилительного клистрона..

Известны усилительные клистроны с коаксиальным выводом энергии, в которых центральный проводник вывода энергии соединен с выходшлм резонатором с помощью индуктивной петли связи. Такая конструкция позволяет сделать выходное устройство более компактным по сравнению с волноводным выводом энергии Cl.

Однако индуктивная петля связи является Относительно узкополосным элементом связи, и выходное устрой ство не позволяет получить широкую полосу пропускаемых частот. При увеличении площади индуктивной петли с целью увеличения ширины пропускаемых частот нарушается симметрия электрического поля в зазоре выходного резонатора, что ухудшает выходньГе характеристики клистрона.

Известны- также широкополосные усилительные клистроны, У которых между выходным резонатором и волноводом вывода энергии клистрона расположено несколько дополнительных пассивных г« зонаторов с прямой свявью, которые в совокупности с выходным резонатором образуют фильтровую систему, что позволяет ув еличить полосу пропускаемых частот в 2-3 раза по сравнению с клистроном без дополнительных резонаторов на выходе. Дополнительные резонаторы представляют собой отрезки волноводов, связанные с выходным резонато10ром и между собой посредством щелей связи С2

Недостатком такой конструкции является увеличение габаритных размеров клистрона вследствие значитель15ной длины волноводной секции и повпшенных поперечных размеров по срав- . нению с коаксиальной длиной. Такая конструкция выходной фильтровой системы невсегда применима, ососЗенно

20 в клистронах пакетированной конструкции, где продольные.и поперечине размеры выходного устройства ограничены периодом магнитной фокусирующей системы и расположением магнитов.

25

Цель изобретения - увеличение полосы пропускаемых частот, уменьшение габаритных размеров клистрона.

Указанная цель достигается тем, что коаксиально выходному резонатору,

30 снаружи него размещён дополнительный корпус со стержнями, короткозамыкающими его на выходной резонатор, внутренний проводниккоаксиальной линии вывода энергии соединен с выходным резонатором, а внешний закреплен на дополнительном корпусе, причем между проводниками коаксиальной линии установлен дополнительный короткозамыкающий стержень так, что ограниченный им отрезок коаксиальной линии вместе с полостью между дополнительным корпусом и выходным резонатором,ограниченной кopoткoзaмFJкaюtцими стержнями, образуют резонатор фильтровой системы, . Применение дополнительного корпуса с короткозамыкающими стержнями и коаксиальным выводом энергии уменьшает вес и габариты усилительного клистрона и создает конструкцию фильтровой системы, характеризующуюся высокой степенью связи с выходным резонатором, что увеличивает полосу пропускаемых частот. На фиг.1 представлен предлагаемый клистрон, продольное сечение; на фиг.2 - то же, поперечное сечение . Клистрон содержит корпус 1 выходного резонатора с пролетными трубами 2 и щелью 3 связи, дополнительный корпус 4,- внешний 5 и внутренний 6 пр водники коаксиальной линии, короткоза г.ыкающие стержни 7 и 8 и дополнительный короткозамыкающий стержень 9. Клистрон работает следуюим образом Модулированный электронный поток, который проходит через.,зазор взаимодействия, образованный пролетными тру бами 2, возбуждает электромагнитные колебания в выходном резонаторе ив дополнительном резонаторе фильтровой системы, который связан с выходным ре зрнатором посредством щели 3 связи. Объём дополнительного резонатора фильтровой системы ограничен дополнительшлм корпусом 4, внешним 5 и внутренним б проводниками коаксиальной ли нии , короткозамыкающими стержн ями 8 и 9. Короткозаг цдкающие стержни 7 служат для подавления паразитных видов колебаний, которые могут возникать в полости, противоположной выводу энерГИР:, и, совместно со стержнями 8 и 9 служат для повышения жесткости конструкции. Стержень 9 является элементом связи с нагрузкой или с последующими резонаторами фильтровой системы, причем степень связи регулируется толщиной стержня. Частота дополнительного резонатора зависит от расположения стержней 8 и 9 относительно друг друга и от высоты дополнительного корпуса 4. Чем ближе стержни 8 и 9 или чем меньше высота дополнительного кор nvca 4, тем выше частота, и наоборот 71пя Оолее точной настройки резонансНОЙ частоты дополнительного резонатора регулировочные стержни 8 имеют пазы, что позволяет путем поворота стержня 8 вокруг своей оси изменять частоту дополнительного резонатора. Конструктивно высоту дополнительного корпуса можно выбрать такой, что резонансная полость дополнительного резонатора будет занимать объем всей длины окружности корпуса выходного резонатора . Это позволит,прорезать щель 3 связи на всю длину окружности корпуса выходного резонатора 1, что обеспечит максимальную связь выходного и дополнительного резонаторов и максимально расширит полосу пропускаемых частот фильтровой системы клистрона. Последующие дополнительные резонаторн, которые могут быть размещены в коаксиальной линии, имеют меньшую длину по сравнению с длиной полуволновых отрезков волноводов, так как длина волнв т в волноводе всегда больше длины волны в коаксиальной линии. Применение изобретения снижает вес и габариты усилительного клистрона по сравнению с прототипом, так как уменьшаются длина фильтровой системы на один дополнительный резонатор и размеры остальных дополнительных резонаторов в коаксиальной линии, а также упрощается конструкция прибора. Формула изобретения Усилительный клистрон, содержащий резонатор со щелью связи, вывод энергии, и пассивные резонаторы, образуюпие фильтровую систему, отличающийся тем, что, с целью увеличения полосы пропускаемых частот и уменьшения габаритных размеров клистрона, снаружи выходного резонатора коаксиально ему размещен дополнительный корпус со стержнями, короткозамыкающими его на выходной резонатор, .внутренний проводник коаксиальной линии вывода энергии.соединен с выходным резонатором, а внешний закреплен на дополнительном корпусе, при этом между проводниками коаксиальной линии установлен дополнительный короткозамыкающий стержень так, что ограниченный, им отрезок коаксиальной линии вместе с полостью между дополнительным корпусом и выходным резонатором, ограниченной, короткозамыкающими стержнями, образуют резонатор фильтровой системы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3392303, кл.3155.39, опублик. 1968. 2.Патент Франции 1435885, кл. Н 01 1 , опублик. 1966 (прототип).

/ /

X OAXWC O

чХХХХХХХ