Способ генерации мощных свч-колебаний

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 09) (И)н)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У ние может быть испол ер, в радиосвязи. В ежуток, окно 7 дляо излучения,тает следующим обраанод-катодный п ввода генерируемо Устройство раб;нератоввода ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова (72) В.П.Григорьев, А.Г,Жерлицын, Т.В,Коваль и Г.В.Мельников (53) 621.385,6(088.8)(56) Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ, М,ф т.2, 1972, Высшая школа, гл,2.Диденко А.Н., Красик Я.Е., Перелыгин С,Ф., Фоменко Г.Г. Письма в ЖТФ, т.5, в.6, 1979, с.321-325. (54) СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ МОЦНЫХ СВЧКОЛЕБАНИЙ(57) Изобретеьзовано, наприм Изобретение относится к техникеСВЧ и может быть использовано для получения мощных СВЧ-импульсов с перестраиваемой в процессе работы частотой, например, в радиосвязи.Целью изобретения является упрощение процесса перестройки частоты генерируемого излучения.Примером практической реализациипредлагаемого способа может служитьустройство, схематически изображенное на фиг, 1 и 2,Устройство содержит источник 1сильноточного электронного пучка,анод 2 в виде сетки для электронногопучка, катод 3, вакуумную камеру 4,внешний СВЧ-генератор 5, окно 6 вводавнешней электромагнитной энергии в способе генерации мощных сверхвысокочастотных (СВЧ) колебаний в релятивистском СВЧ-триоде с осциллирующим электронным потоком в пространстве взаимодействия в режиме виртуального катода возбуждают высокочастотное поле ог внешнего СВЧ-генератора, электрическая составляющаяЕ напряженности которого в направлении осцилляции электронного потокаи его частота Г удовлетворяют выражениям ОсЕ Ий; 0,75 Г,йс 1,25 Егде О - напряжение на аноде триода;Й - расстояние между катодом и анодом триода; Г - частота излучениярелятивистского СВЧ-триода в отсутствии внешнего высокочастотного поляУпрощается процесс перестройки частоты генерируемого излучения. 2 ип. зом.При включении источника 1 сильно- точного электронного пучка к промежутку анод 2 - катод 3 прикладывается напряжение О. Эмиттированные с катода 3 электроны ускоряются в промежутке, проходят анод 2 и образуют виртуальный катод, Электроны отражаются от виртуального катода и колеблются между ним и реальным катодом 3. Одновременно с включением источника 1 включается и внешний СВЧ-генератор 5. Мощность от внешнего СВЧ-гера 5 по тракту через окно 6 энергии поступает в анод-катод 3 140219 ный промежуток или в промежуток анод- виртуальный катод.Под действием внешней электромагнитной волны осуществляется группи 5 ровка электронного потока, осциллирующего в области катод - виртуальный катод, и изменяется частота механических колебаний частиц.Электроны, попадающие в ускоряющую 1 О полуволну высокочастотного поля, увеличивают свою энергию и теряются на катоде. Электроны, находящиеся в тормозящей фазе волны, остаются в пространстве взаимодействия и длительное 15 время совершают колебания вокруг анода-сетки. Уменьшение энергии этих электронов приводит к уменьшению амплитуды и изменению периода их колебаний, а следовательно, частоты по 20 сравнению с частотой собственнык колебаний электронов пучка без .внешнего электромагнитного поля. Изменение частоты колебаний электронов связано 1 . с зависимостью частоты механических 25 колебаний от энергии частиц. В результате изменяется и частота генерируемого излучения в зависимости от напряженности, создаваемой внешним СВЧ-генератором в катод-анодном про межутке, и от расстройки его частоты;Например, триодный СВЧ-генератор с параметрами Ц=500 кВ, расстоянием между анодом и катодом 0=1,6 см при диаметре катода 10 см генерирует35 излучение мощностью 1,2 10 Вт с частотой Гр 2800 МГц. При создании в анод-катодном промежутке внешнего СВЧ-поля с напряженностью Е от 0 до 50 кВ/см и с частотой Г = Г + ц р 40где 8=0,25 Г, т.е. Г=Г -3 =2100 МГцили Г =Г,ф 1= 3500 МГц, происходит плавное изменение частоты генерируемого излучения от Г до Г, +0,251 ,т.е.от 2800 до 3360 МГц, еслибы 0 (при Е ), и от 2800 до 2240 МГц, еслийс 0 (при Е ).Напряженность полякВ/см можно получить в прямоугольном волноводе 10-сантиметрового диапазона длин волн в вакууме при мощности 30 МВт.При увеличении напряжения на аноде триодного СВЧ-генератора и напряженности внешней электромагнитной волны в анод-катодном промежутке изменение частоты генерируемого излучения можно довести до 407,Формула и з обретенияСпособ генерации мощных СВЧ-колебаний в релятивистском СВЧ-триоде сосциллирующим электронным потоком впространстве взаимодействия в режимевиртуального катода, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упроще-,ния процесса перестройки частоты генерируемого излучения, в пространствевзаимодействия возбуждают высокочастотное поле .от внешнего СВЧ-генератора, электрическая составляющая Е напряженности которого в направленииосцилляции электронного потока и егочастота Е удовлетворяют следующимвыражениям:0(ЕсБ/с 1Оэ 75 Ео(( 1 25 о фгде Б - напряжение на аноде триода,В;Й - расстояние между катодом и анодомтриода, м Е - частота излучения релятивистского СВЧ-триода в отсутствии внешнего высокочастотного поля,Гц,1402190 Составитель В.Черепенинедактор Т.Юрчикова Техред М.Ходанич Корректо аж 694 Зака водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород гари осударственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Р Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ Спуская наб., д. 4/5