Резонатор свч-прибора

(5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к электроннымсверхвысокочастотным (СВЧ) приборам, аименно к приборам типа клистрона. Ономожет быть использовано также в линейныхускорителях частиц в качестве группирователя. РеЗонатор СВЧ-прибора содержит боковые стенки (С) 1 с трубками 2 дрейфа и цилиндрическую С 3 и представляет собой соединенные соосно половину тороидального резонатора с продольным размером и : О,2 Ар и разомкнутый четвертьволновый коаксиальный резонатор с длиной 1 внутреннего проводника 0,2 р 1 0,24 ЛР, где ЛР - рабочая длина волны, Изобретение повышает коэффициент полезного действия СВЧ-прибора путем возбуждения в зазоре взаимодействия суммы высокочастотных напряжений на основной удвоенной частоте синала, 2 з.п. ф ил.Изобретение относится к электронным СВЧ-приборам, а именно к приборам типа клистрона. Изобретение может быть использовано также в линелных ускорителях частиц в качестве группирователя,Цель 1 О изобретения является повышение КПД СВЧ-прибора путем возбуждения в зазоре взаимодействия суммы ВЧ-напряженил на основной л удвоенной частоте сигнала,Поставленная цель достигается за счет получения кратных частот Связи двухкон- тУРНОЙ СИСТ 81 лЬ 11:.ОСОЯДей ИЗ ПОЛОВИНЫ Тороидзльного 83 ОНЗОрз и сООснОГО с ним разомкнутого;етвертьволнового коакси- зльнОГО р 8 зонзгорз,На фиг,1 и 2 изображены предложенные резонзтоОВ 1, на (Оьг.3 " за ВРАГсимость частот связл 1 и 2 от радиуса г 1,Каждый 1 лз резонаторов содеркит две торцовые стенки 1 с трубками 2 дрейфа и цилиндрическую стенку 3 и представляет собой соединенные соосно половлну тороидального резонатора относИтельно плоскости, проходящей через середину ц 1 ллндрАческол чзстщ и разомкнутыЙ четвертьволно Вый коз ксиал ьн ый резонатор. Пои этОМ меггго их соединеия нахоДится в сечении, проходяще. через середину зазора между трубками Дрейфа. Внутреннему проводнику коаксизльного резонатора на разомкнутом ко 11.;8 гридзна форма трубки дрейфа а 1- тороидального оезонатора. При такой 1(онструк Ии обеспечивзетсЯ уДОбство при нз 1 стро 1 8 р 8 зонзторов и создается стр, кт рз э.8,.трлческого ВЧ-поля в приосевой Области, свойственная сруктуполя В 1 езсн-.";Ооах ко Орые уже и(;1 Ол зуюс.;, В поиборзх СВЧ,ПроДольный 1 Взмерто роидзл ьного резо н атОз о и р еделяется Выражением 1 Я 42,р, а дл:нз 1 Внутреннего проводника коз СдалЬ 111 го резон з 1.орз Вы 6 рается из диапазона 0,2 ф:-== 0,24 Лр, где Ая - раОдчзя длина ВОл н ь, цл я устроиствз, и ри Беден НОГО нз фиг,1, Вн"тр 8 нний Ди" зметр внешне;о проводника коаксиальн ОГО резО 3; ооа Оавен Внутреннему диа,етру тоооидал,н го резонатора, Для устройства, приведенного нз фиг.2, диаМ 8 тр ВнутреннеГО прОВОдникз КОзксизльНОГО резо 11 зтооз рз Вен диаметру ОСНОВЗНИ 51 ТРУбкл дрейфа ТОРОИДальНОГО РЕЗОнзтоРБ,Ороидзльный и коз 1(слзльный резона тары должны быггь настроены нз частоту; с 2рl.- )21 где тс - частота сигнала,Т 1, Т 2 частоты связи двухконтурной системы, причем т 2 д 2 т 1.Настройку резонаторов целесообразнопроводить отдельно, причем настройку половины тороидального резонатора - с использованием технологического днища, преДстаВляющеГО сОбОЙ провоДЯщий Диск, одна из торцовых поверхностей которого тщательно обработана и представляет плоскость, проходящую через середину зазора между трубками дрейфа перпендикулярно оси резонатора, Половину тороидального резонатора можно настраивать, изменяя его диаметр, а коаксиальный резонатор - изменяя его высоту. Затем, соединив резонаторы, производят окончательную настройку, изменяя диаметр 2 г 1 для резонатора, изображенного на фиг.1, и диаметр 2 г 2 для резонатора, изображенного на фиг,2, и регулируя этим изменением коэффициент связи до Величины, равнойК - 100 ,б +6В этом случае частоты связи двухконтурной системы 12: 1 с и т 1 21 с, т.е. ихотношение равно приблизительно двум.На фиг,3 представлена расчетная зависимость частот связи т 2, т 1 от радиуса Г 1 длярезонатора, изображенного на фиг,1 и имеющего следующие размеры; 2 а=12 мм;3 г 2 Ь=6,6 мм; Ь 1=10,8 мм; 12=23,5 мм; а=30;2 Й=58 мм: Яз=0,5 мм, Из приведенной зависимости видно, что при г 1=-22,0 мм отношение 11 к,т 2 равно 2,Устройство работает следующим образом,Пучок предварительно сгруппированнь 1 х частиц, пролетая по оси резонаторамежду трубками 2 дрейфа, возбуждает в немсумму высокочастотных колебаний на основной и удвоенной частоте сигнала (на частотах связи т 2 и 11, ооъединенных половиныторолдального резонатора и разомкнутого1 етвертьволнового коаксиального резонатора). Взаимодействие пучка с наведенными в промежутке между трубками дрейфа 2, ВЧ-напряжениями на основной и удвоенной частоте сигнала существенно улучшаетэффективность группировки частиц.Использование изобретения позволяетповысить КПД клистронов примерно на 1520 ф, не усложняя их конструкции и технологии изготовления.Формула изобретения1, Резонатор СВЧ-прибора, содержащий цилиндрическую стенку и боковые1376828 98 аа ЯМУ Лс "7 р яоставитель Н. Абраменкоехред М.Моргентал ктор 3 Лонч.кова Редактор Т. Курко аказ 4592 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 стенки с трубками дрейфа, образующими зазор взаимодействия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД прибора за счет возбуждения в зазоре взаимодействия суммы высокочастотных напряжений одновременно на основной и удвоенной частотах сигнала, резонатор состоит из половины тороидального резонатора с продольным размером и -: 0,2,",р и соосного с ним разомкнутого четвертьволнового коаксиального резонатора, длинавнутреннего проводника которого удовлетворяет выражению 0,2 р 1 0,24 Мр, где р - рабочая длина волны, при этом место их соединения находится в сечении, проходящем через середину зазора взаимодействия,2. Резонатор поп.1, отл и ч а ю щи й с я тем, что диаметр внутреннего проводника коаксиального резонатора равен диаметру основания трубки дрейфа тороидального резонатора.3. Резонатор по п.1, отл и ч а ю щи й с я тем, что внутренний диаметр внешнегопроводника коаксиал: ного резонатора равен внутреннему диаметру тороидального резонатора.