Резонаторная система с распределенным взаимодействием свч прибора о-типа

(19) (51) ИСАНИЕ РЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВ ЬС мФ( СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СС(71) Научно-исследовательский институт механикии физики Саратовского государственного университета(57) Изобретение относится к электронным СВЧприборам О-типа, в частности к клистронам с распределенным взаимодействием. Цепью изобретенияявляется повышение КПД и расширение рабочейполосы частот приборов на резонаторных системахс распределенным взаимодействием В предлагаемом устройстве окна связи 6 с выводом энергии 5расположены против смежных стенок 3 резонаторов 1 и через одно окно осуществляется одновременно связь вывода энергии с двумя соседними резонаторами При этом магнитное поле соседних резонаторов дополнительно к щелям связи между резонаторами связано еще через окно связи 6, что расширяет общую полосу пропускания замедляющей системы, из которой образован распределенный резонатор, При фиксированной длине узкой стенки выходного волновода число элементарных резонаторов 1 может быть в предлагаемом устройстве на единицу больше, чем при традиционном изготовлении, Это позволяет снизить нагруженную добротность выходного резонатора увеличить его рабочую полосу и контурный КПД прибора. В предлагаемом решении щели связи расположены относительно вывода энергии так что их плоскость симметрии совпадает с плоскостью симметрии выходного волновода, проходящей через середину широкой стенки. Это позволяет существенно уменьшить собственные потери в выходной системе.Изобрееие относится к вакуумнойэлектронике СВЧ и может быть использовано о мощных СВЧ-приборах О-типа, о частности в клистронах с распределеннымвзаимодействием,Целью изобретения является повышение КПД и расширение рабочей полосы частот СВЧ-приборов 0-типа нарезонаторных системах ". распределеннымвзаимодействием.На фиг. 1 изображена предлагаемая реэонаторная система, продольное сечение;на 1 иг, 2 - то же, поперечное сечение,Резонаторная система содержит не; плохо резонаторов 1, индуктивная связьжду которыми осуществляется посредст.;ом двух щелей связи 2 в смежных стенках3 3 стенке 4 распределенного резонатора,смежной с выводом энергии 5, выполненыс,на связи 6, через которые обеспечиваетсяс,зь системы с оыходным волноводом.Г кость симметрии каждого окна связиб перпендикулярная оси системы, совпадает с плоскостью симметрии смежной стенки3 )11 ели связи 2 расположены симметричноотосительно плоскости, проходящей черезось системы и середину окон связи 6. Выходной волнооод прямоугольного сечениямгжет быть как расширяющимся по узкойсто ке, так и постоянного поперечного сечения о зависимости от числа окон связи ирасстояния между их центрами,Работа предлага. лэй резонаторной системь с распределенным взаимодеиствиемзаклочается в следующем.Сгруппирооанньй пучок наводит в оы. ом рэспрег;еленном резонаторе ВЧ-поле продольная электрическая компонентако;гргго а виде 2 л имеет равные амплитуды и фазы во всех ячейках.31 фектионость энергообмена междуВ-полем и модулированным электронным, кпь о резонаторной системе с распределен .м озаимодеиствием заданной конфигурации о значительной степениоп ределяг тся равномерностью расп ределения амплитуд ВЧ-поля в резонаторах, что всвою очередь определяется отсутствием исажений структуры ВЧ-поля эа счет оконсвязи 6 и геометрической идентичностьюэлементарных ячеек.В предлагаемой системе окна связи бнаодятся против смежных стенок 3, и черезд;о окно осуществляется одновременноцз. с двумя соседними резонаторами.При зг м магнитное поле двух соседних ре:аоров дополнительно к щелям связи 2связано ще через окно свзи 6. чго р,:с- ряет общую полосу пропускания за.дляющей системы. из которой огразоолн распределенныи резонатоГ, приводи к большему частотному интервалу между рабочим и соседними видами колебаний и, о конечном счете, к большей стабильности работы системы.Преимущество предло, емой системы заключается в том, что при заданных длине 510 волны и ускоряющем напряжении, а также при фиксированной длине узкой стенки выходного волновода число элементарных ячеек в предлагаемой системе может быть на единицу больше, что позволяет снизить на 15 груженную добротность выходного резонатора. увеличив тем самым контурный КПД прибора, а также его рабочую полосу.В предлагаемой системе щели связи 2 расположены относительно вывода энергии 20(56) Патент США М 3453483, кл. Н 01 1 25/10, 23/20, 1969,Научно-технический отчет по НИР "Зарево". Саратов, НИИМФ СГУ, 1970, с. 144- 146. таким образом, что их плоскость симметриисовпадает с плоскостью симметрии выходного оолновода, проходящей через середину его широкой стенки. При такой25 ориентации щелей связи достигаются существенно меньшие значения собственных потерь (большие значения собственнойдобротности) в предлагаемой системе посравнению с распределенным резонатором30 - прототипом, о котором щели связи расположены против вывода энергии,Влияние ориентации щелей связи относительно выходного волновода а величинуконтурного КПД предлагаемой системы бы 35 ло подтверждено экспериментально. Былособрано два варианта двухэаэорных резонаторов: первый вариант, соответствующийпредлагаемой системе (см. фиг, 2), второй -полностью аналогичный первому, но с дру 40 гой ориентацией щелей связи, соответствующей повороту смежнои стенки междуэлементарными ячейками вокруг оси на уголо90 . Измерения выполнялись н коротковолновой части СВЧ-диапазона, В первом слу 45 чае (вариант, соответствующийпредлагаемой системе, фиг, 2) собственнаяи нагруженная добротности Оо и Он равнялись соответственно 520 и 1060,что обеспечило контурный КПД0.8. Во второмслучае Оо=155 и Он=62 и у =0,6,г оставитель Е.Шитоваехред М Моргентзл ректор С.Шекмдр Редактор В.Фельдма аказ 3468 одписное Тираж П НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва )К, Рдущская наб Производственно издательский комбидт "Патент", г. Ужгород, ул Гддрнд 1 пт Формула изобретенияРЕЗОНАТОР 11 АЯ СИСТЕМА С РАС,ПРЕДЕЛЕННЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ СВЧ-ПРИБОРА О-ТИПА, содерждщдя по. следовательность резонаторов, связэнных друг с другом двумя симметричньнл относительно оси системы щелями связи в их смежных стенках и с выходным волноводом-окнами связи, отличдющдягя тем, что,с целью подыон 1 я К 11,ц и рдгннрлн я рд бочеи полосы чдстот прибора, окд свя.- рдсположены гдк, что их плоскости снм метрии, герцендкулрнье оси систе;ы совпдддот с п "ос.остям 1 симметри смежных стенок резондторов, д щели свя зи расположены сим ерчно относитель но плоскости, ц роходя це через ось 10 гистемы и середину ол и связи