Усилитель магнетронного типа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСЯУ Союз Советских Социалистических Республикот гвт, свидетельства15.11.1971 ( 163694926инением заявкивисим М, Кл. Н ОЦ 25/58 аявл исо иоритет Комитет по лелем зобретекий и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано 13.Х 1.1972. Бюллетеньза 1973 Дата опубликования описания 25.1.1973 ДК 621,385.6(08 АвторизобретениЗаявитель Г. Л. Соболев аучно-исследовательский институт при Саратовском Государственнеханики и физикм университете СИЛИТЕЛЪ МАГНЕТРОННОГО ТИП Изобретение относится к области магнетронных усилителей СВЧ большой мощности и может быть использовано в радиолокационных системах.Известны усилители бегущей волны магнетронного типа с двумерной замедляющей системой, электронный поток которых вводится с помощью пушки. Усилители, использующие пушку как источник электронов, имеют меньший к. п, д., чем современные магнетроны, Кроме того, в них невозможно одновременно увеличить коэффициент усиления и к. и. д. Известно также, что лампы с пушками имеют большие значения электронного смещения фазы (ЭСФ).Целью изобретения является создание магнетронного усилителя большой мощности порядка 1 - 10 Мвт с высоким к. п. д., достигающим к.п.д. магнетронов с высоким коэффициентом усиления, а также с малыми значениями ЭСФ.Эта цель достигается тем, что в предложенном усилителе замедляющая система представляет собой двумерную замкнутую и кольцо гребенку. Внутренний диаметр, азимутальный период и ширина щели изменяются вдоль оси так, что поверхность со стороны пространства взаимодействия представляет собой усеченный конус. По оси замедляющей системы расположен конический катод так,что пространство взанмодеиствня образовано поверхностями двух коаксиальных конусов (замедляющей системы и катода).Конструкция предлагаемого усилителя изо бражена на чертеже.В замедляющую систему 1 усиливаемаяволна вводится с торца, имеющего большой диаметр, и выводится с торца с меньшим диаметром через трансформаторы со сдвигом фаз О л как в магнетроне. Фронт волны распространяется в замедляющей системе ио спирали.Поле в азимутальном направлении эквивалентно полю магнетрона и составляющая скорости волны определяется размерами и пе риодом системы. Составляющая скорости волны в осевом направлении определяется размерами системы, в том числе и периодом.Электроны, вылетевшие с катода 2, двигаются в среднем по спиральным траекториям и О имеют две составляющие скорости: азимутальную и осевую. Азимутальная составляююая скорости электронов определяется в первом приближении как в пушке Тейлора отношением составляющих электрического и маг нитного полей н углом, образованным поверхностью катода с осью. Осевая составляющая скорости электронов определяется аналогично квадратом электрического поля и углом, образованным поверхностью катода с осью, Для О усиления сигнала с высоким к.и.д. и мощно362369 изобретени тронного типа с емой, замкнутой ся внутренними , отличающийся я мощности к.п,д нта усиления, зам Пред т умерноикольцо,иаметратем, что,с сохрадляющая тель магие ющей сист 1 ЕНЯЮЩИМИ да и катода увеличени коэффицие Усил замедл иси ми ан с цель пением Составитель Е. БалабанТех е Т. Миронова Корректоры: И. БожкоРедактор Н. Коган Техред . ри Т, Медведева Изд,1004 Тираж 404 ПодписноеЗаказ 199/15ытий п и Совете Министров СССРЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий приМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 апунова ипография,стью электроны должны двигаться, смещаясь вдоль оси и по радиусу на поверхности волнового фронта постоянной фазы. Движение волнового фронта постоянной фазы определяется уменьшением азимутальной состав ляющей скорости волны и увеличением осевой составляющей скорости волны к концу системы вследствие уменьшения, периода,Составляющие скорости электронов, перемещающихся по радиусу и вдоль оси систе мы, зависят от величины электрического поля. Некоторое изменение поля по радиусу, как это имеет место в обычном магнетроне, не выводит электроны синхронизма с волной. Поэтому в предлагаемом усилителе электро ны могут двигаться по радиусу и вдоль системы, находясь на поверхности волнового фронта постоянной фазы и эффективно взаимодействовать с азимутальной и осевой составляющими поля усиливаемой волны, С ростом ча стоты усиливаемого сигнала азимутальная составляющая скорости волны растет, а осевая составляющая падает, поэтому электроны продолжают двигаться на поверхности фронта волны постоянной фазы, следовательно 25 усилитель является широкополосным при неизменном питающем напряжении.В предлагаемом усилителе электроны, вылетевшие с центрального катода, могут передавать усиливаемой волне максимальную по тенциальную энергию, что увеличивает максимальный к. п, д. Увеличение мощности и коэффициента усиления достигается увеличением осевой длины.35 система имеет изменяющиеся период по азимуту и ширину щели вдоль оси, по которой расположен конический катод, так что пространство взаимодействия образовано поверхностями двух коаксиальных конусов.