Усилитель м-типа

ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. свидетельствааяв лен о 15.Ч 1.1971 ( 166947626-25 1 23 М. Кл. исоединением заявкиКомитет по целом иаооретений и аткрыти при Совете Министров СССР, Паньков и Ю. Н. Юркин аявите УСИЛИТЕЛЬ М-ТИ мовняла.1Изобретение относится к области электроники СВЧ, в частности к элементам, способствующим снижению уровня шумов в выходном сигнале.Для снижения шумов в приборах указанно го класса применяют специальные устройства - преобразователи шума.Известные преобразователи образованы двумя электродами, расположенными между системой формирования электронного потока 10 и пространством взаимодействия. Рабочие поверхности верхнего и нижнего электродов параллельны рабочим поверхностям замедляющей системы и отрицательного электрода. На каждый электрод подается соответствующий 15 потенциал для обеспечения оптимальной работы преобразователи.Такой преобразователь удобен для проведения экспериментальных работ и выбора параметров самого преобразователя, однако при менение его в конкретных приборах связано с усложнением конструкции и схемы его питания. Наличие двух отдельных электродов с соответствующими потенциалами требует их изоляции от других электродов прибора, кро ме того, несколько усложняется схема питания прибора, так как необходимо обеспечить подачу напряжения на указанные электроды.Цель изобретения - создание такой конструкции преобразователя, которая обеспечива ла бы снижение уровня шу в выходномсигнале усилителя, не услож бы прибораи схемы его питания.На чертеже показана примерная конструкция предлагаемого устройства.Устройство содержит систему 1 формирования электронного потока, верхний электрод2 преобразователя шума, замедляющую систему 3, коллектор 4, отрицательный электрод б,нижний электрод б преобразователя, электронный поток 7,Преобразователь образован выступом напассивновт участке замедляющей системы ипротиволежащим ему пазом на отрицательном электроде со стороны электронной пушки, протяженность выступа и паза вдоль направления распространения электронного потока Ы выбирают из условия максимальногообмена энергией между циклотронными волнами и волнами пространственного заряда,мрНПри1 (что соответствует, классивых приборовЫ определяют ческим режимам работы лучеМ-типа) оптимальное значениевыражением 11 опт=(2 Р 1)Р=О2 де ХС - циклотронная длина волны.379939 ехред Г. Двори ож Редактор оррект каз 1990/15 Изд. Мг 1492 Тираж 780НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете МиниМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 одписн ов ССС ипография, пр. Сапунова Расстояние с/1 между поверхностями выступа и паза делается меньше расстояния с 4, причем чем больше разница между д 1 и с 4, тем выше эффективность работы преобразователя, Предельное значение д, в реальном приборе ограничивается возможностью электрического пробоя или иными, констру 1 стивными соображениями.Для обеспечения минимальной величины трохоидальности потока необходимо выполнение следующего условияЕгг у / УСг3ео, / УСгде УС, и УСт - потенциалы для электрона, 15 движущегося по прямой линии.Выполнение этого условия обеспечивается соответствующим выбором высоты выступа /г и глубины паза Н.Величину й и Н находят по следующим фор муламо2.Вгде Уа - разность потенциалов между замедляющей системой и отрицательным электродом;т 1 = - = 1,76 10" к/кг - отношениеЗозаряда электрона к массе;В - величина магнитной индукции.Преобразователь работает следующим образом. 35Электронный поток, сформированный пушкой и согласованный с пространством взаимодействия (в отсутствии преобразователя) входит в область преобразователя. Первый скачок скорости приводит к тому, что собственные 40 волны электронного потока связываются друг с другом и часть кинетической мощности волн пространственного заряда передается циклотронным волнам. Далее, пройдя участок дрейфа преобразователя, электронный .поток под вергается воздействию второго скачка скоро 4сти. Если протяженность участка И дрейфа подобрана оптимальной, то осуществляется дополнительный перенос кинетической мощности из волн пространственного заряда. В дальнейшем электронный поток входит в пространство взаимодействия, Поскольку в усилителях М-типа волна, распространяющаяся по системе, взаимодействует с волнами пространственного заряда, шум в выходном сигнале будет меньшим, чем в отсутствии преобразователя. Предмет изобретенияУсилитель М-типа, содержащий электрон ную пушку, замедляющую систему и отрицательный электрод, образующие пространство взаимодействия, коллектор и преобразователь шума, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня шумов в выходном сигнале усилителя, преобразователь выполнен в виде прямоугольного выступа на замедляющей системе и прямоугольного паза в отрицательном электроде, расположенных друг против друга на начальном участке пространства вазимодействия, причем протяженность выступа и паза вдоль направления распространения электрон. ного потока одинакова и выбрана из условия максимальной передачи кинетической мощности от волн пространственного заряда циклотронным волнам, а высоту выступа и глубину паза определяют соотношением7 о/т - сг+ -2 тВгггде 4 - расстояние между поверхностямивыступа и,паза;4 - расстояние между замедляющей системой и отрицательным электродом;Уа - разность потенциалов между замедляющей системой и отрицательным электродом;В - величина магнитной индукции;т 1 = - = 1,7 б 10" к/кг - отношение7заряда электрона к массе.