355692

О П И С А Н И Е 355692ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ Соеетскик Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства23104 Заявлено 171971638680/26 присоединением заявкиПриор ит омитет ао делам иэобретениЯ и открыти при Совете МинистровСССР убликовано 23,Х.1972. БюллетеньУД, 621.385.6 (088.8) писания ЗО.Х.1972 ата опубликован авторзобретения Ищ явитель ИБОР М-Т 2 Изобретение относится к электронным СВЧ- приборам М-типа с катодом в пространстве взаимодействия и может быть использовано при разработке и производстве магнетронных генераторов, а также усилителей типа ампли трон, ультрон и т, п., работающих в импульсном режиме.Одними из основных параметров СВЧ-приборов импульсного действия являются скорость и стабильность нарастания колебаний 10 рабочей частоты. Их повышение обуславливает уменьшение длительности фронта импульса СВЧ-энергии и флюктуаций этой длительности, что позволяет улучшить технические характеристики радиоаппаратуры, в ко торой используется прибор, в частности, повысить разрешающую способность РЛС,Исследования, проведенные главным образом на магнетронах, показывают, что в приборе М-типа с катодом в пространстве взаи модействия скорость и стабильность нараста ния колебаний рабочего вида существенно зависят от начальных условий и связаны с возбуждением при переходных процессах колебаний мешающих видов, Чтобы ослабить 2 колебания мешающих видов, сиикают добротность контурной системы на частотах этих колебаний, искакают структуру СВЧ-полей мешающих видов или подбирают специальную формч фронта импульса анодного напря жения. Для достижения удовлетворительных результатов необходимо сочетание этих мер, что не всегда возможно и связано с усложнением прибора или его источника питания,Целью изобретения является повышение скорости и стабильности нарастания колебаний рабочей частоты в импульсном приборе М-типа с катодом в пространстве взаимодей. ствия путем создания в начальный момент после подачи импульса анодного напрякения более благоприятных условий для возбужде. ния колебаний рабочего вида, что достигается применением катода, на эмиттирующей поверхности которого вдоль силовых линий магнитного поля располагаются ряды коротких штырей с заостренными концами. На чертеже показан магнетрон бегущей волны,Цилиндрический катод 1 располагается на оси прибора и окружен анодом 2, На поверхности катода имеется несколько продольных рядов коротких штырей 8 с заостренными концами. Число рядов выбирается равным номеру рабочего вида колебаний (т. е. числу вариаций ВЧ-поля рабочей частоты на поверхности анода). Штыри располагаются радиально к боковой поверхности катода на одинаковом расстоянии друг от друга в азимутальном направлепип, Размер штыря в этом направлетэ 1нии не должен превышать величинуг (здесь 4; - диаметр катода, Й - номер рабочего вида колебаний), а длина штыря выбирается примерно равной толщине втулки при катодного облака электронов, которое образуется в работающем приборе (для большинства импульсных магнетронов эта величина составляет 0,15 - 0,25 расстояния катод - анод). Ориентация штырей относительно ла мелей анодной структуры особого значения не имеет, хотя можно предполагать, что при работе магнетрона на П-виде колебаний их лучше располагать напротив ламелей. Число штырей в ряду определяется конструктивны ми соображениями. Штыри могут изготавливаться из того же, что и поверхность катода, или иного материала.Возбуждение магнетрона происходит следующим образом, 20При отсутствии электрического поля, но при нагретом катоде поверхность катода и штырей покрыта пленкой электронов, толщина которой вследствие малой тепловой энергии электронов весьма мала. Поэтому в первый 25 момент после подачи импульса анодного напряжения распределение электрического поля в пространстве взаимодействия магнетрона соответствует статическому: наибольшая напряженность поля имеет место у ост риев штырей (в мощных магнетронах остриям штырей можно придать такую форму, что напряженность электрического поля будет достаточной для появления разряда, и осуществить запуск магнетрона из холодного со стояния). Очевидно, что с остриев штырей и эмиссия будет больше. Эмиттируемые ими электронны создают в пространствевзаимодей- ствия неравномерный объемный заряд, периодичность которого соответствует периодично сти СВЧ-поля рабочего вида колебаний, так как число рядов штырей равно номеру рабочего вида. Заряд возбуждает в анодном контуре колебания рабочей частоты. Через несколько периодов колебаний рабочей частоты (с момента подачи анодного напряжения), когда действие механизма вторичной электронной эмиссии приводит к увеличению эмиссии электронов из катода, прикатодный пространственный заряд экранирует штыри, и распределение электрического поля в пространстве взаимодействия становится таким же, как в обычном магнетроне в установившемся режиме.Таким образом, в предлагаемом приборе в самом начале процесса возбуждения создаются благоприятные условия для поддержания колебаний рабочего вида, что обеспечивает повышенную скорость и стабильность нарастания колебаний рабочей частоты,Можно ожидать, что применение катода с продольными рядами штырей окажется особенно эффективным в магнетронах, работающих на колебаниях выраженных видов, на колебаниях л/2-вида, Такой катод, вероятно, повысит устойчивость, работы, импульсных усилителей М-типа с замкнутым электронным потоком (амплитрона, ультрона), что может быть использовано для повышения коэффициента усиления,Предлагаемый катод можно применять в приборах М-типа с разомкнутым электронным потоком (типа дематрон), в том числе в приборах линейной конструкции. Предмет изобретенияПрибор М-типа с пространством взаимодействия, образованным катодом и анодом, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости и стабильности нарастания колебаний рабочей частоты, поверхность катода имеет по крайней мере два ряда штырей с заостренными концами, обращенными к аноду, ряды штырей расположены, вдоль линий магнитного поля, а расстояние между соседними рядами равно периоду СВЧ-поля рабочего вида колебаний,Составитель Е. БалабанТехред А. Камышникова Редактор Т. Орловская Корректор С. Сатагулова Заказ 3595/2 Изд.1498 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5