Многосекционный электронный усилитель

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 409312 Союз Советских СО цйалистических т"еспбдикАВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 07.1 Ч.1972 (М 1771055/26-25) М.Кл. Н 011 25/О присоединением заявки-Государствееый комвтет Соввта Меистров СССР по делам нзобретевей н открытийПр иоритет -Опубликовано ЗО,Х 1,193. Бюллетень48Дата опубликования описания 28 Л 111.97. УДК 621.385.6 (088.8) Автор зобретени В, И. Петроченк Заявитель МНОГОСЕКЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ЛИТЕЛЬ Изобретение относится и области электроники СВЧ.В качестве широкополосных усилителей электромагнитных колебаний широко применяют ЛБВ, а для увеличения их к. п. д. используют рекуперацию, Однако обычно ЛБВ имеют малый коэффициент рекуперации изза пониженного токопрохождения и неизбежного в этом случае большого разброса электронов по скоростям. 1 ОЦель изобретения - повышение к. п. д. усилителя прн сохранении высокого коэффициента усиления.Цель достигается тем, что для увеличения эффективности рекуперации в предлагаемом 15 многосекционном электронном усилителе уменьшена электрическая длина выходной секции, т, е. разность потенциалов между катодом ЛБВ и коллектором. Уменьшение выходпой мощности компенсируется в выходной 20 секции, выполненной в виде магнетронного усилителя в одной вакуумной оболочке с ЛЬВ, причем магпетронныи усилитель соединен с ней по ВЧ последовательно и имеет катод, обьединенный в единое целое с коллек тором ЛБВ, При этом аноды всех секций заземлены, а рабочий анодный ток выходной секции (магнетронного усилителя) выбран примерно равным анодному току ЛБВ,Таким образом, основным источником энер гпн для выходпоп секции является источник питания катода ЛЬВ. Эта энергия в скрещенных полях эффективно преобразуется в электромагнитные колебания, а общий к. п. д. усилителя повышается, приближаясь к обычной для усилнтелей М-типа величине. Посколыку рекуперация практически никогда не может быть полной, то часть выделенного тепла при этом полезно использована для подогрева катода выходной секции, что ведет к дальнейшему повышению к. п. д, устройства.На фиг. 1 изображен предлагаемьш электронный усилитель, разрез; на фиг. 2 - электрическая схема усилителя.Пушка Пирса 1, замедляющая система 2 (анод), магнтгы 3, полюсные наконечники 4 и коллектор б образуют входную секцию (ЛБВ) с магнитной периодической фокусировкой. Ьыход этой секции по ВЧ связан кодкспдльной линией б с входом выходной секции. Последняя образована свернутой в кольцо замедляющей системой (анодом) 7, эмигтпрующим катодом 8 (выполнен как одно целое с коллектором б) и магнитной системой, состоящей из магнитов 9 и полюсных наконечников 10. Коллекторно-катодный узел центрпруется и поддерживается изоляторами 11 и 12, причем изолятор 12 защищен изолирующей крышкой 13 п имеет гибкий изолированный кабель для подключения к источникувысокого напряжения. Аналогичным кабелем 14 снабжен и высоковольтный ввод пушки 1. Все секции устройства заключены в общую вакуумную оболочку 15.Действует предлагаемый электронный усилитель следующим образом,Поданный на вход сигнал усиливается в ЛБВ и поступает для дальнейшего усиления в выходную секцию, представляющую собой по принципу деиствия обычный усилитель со скрещенными полями. Усиленный сигнал через вывод ВЧ энергии поступает в полезную нагрузку.Отличительной особенностью входной секции от известных мощных ЛБВ является режим работы ее выходного конца. Он выбран ближе к линейному, чем к режиму насыщения, при этом разброс электронов по скоростям мал, а рекуперация более глубокая, Поскольку коллектор совмещен с катодом выходной секции, то их потенциалы относительно анода выходной секции одинаковы, а параметры пространства взаимодействия выходной секции рассчитаны на этот потенциал и на ток, примерно равный току, протекающему в катодной цепи секции. Теплоотвод от катода- коллектора подобран так, чтобы температура последнего соответствовала рабочей температуре. При этом надобность в подогревателе отпадает.Ход силовых линий постоянного магнитного поля подбирают формой полюсных наконечников так, чтобы возможно большее число вторичных электронов вновь возвращалось на коллектор и поглощалось им. В остальном выходная секция - обычный магнетронный усилитель, который также может быть много-екциоииым. Из-за малого разброса электронов по скоростям рекуперация во входной секции фиг. 2) может быть достаточно глубокой.Поэтому напряжение смещения на коллекторе с 1 а может составлять 0,1 - 0,2 С, Уа - напряжение на катоде ЛБВ. Тогда очевидно, что питание выходной секции осуществляетсяв основном за счет . источника Уа.Таким образом, в целом предлагаемыйэлектронный усилитель является многосекционным с высокими коэффициентом усиления и к. и. д. и широкой полосой пропускания при 15 минимальном числе источников питания и минимальных габаритах, Кроме того, поскольку в мощных ЛБВ фазовая нестабильность обычно связана с нелинейными процессами на выходном участке пространства взаимодейст вия, то замена этого участка на секцию взаимодействия в скрещенных полях должна повысить общую фазовую стабильность предлагаемого устройства по сравнению с обычной ЛБВ.25Предмет изобретенияМиогосекционный электронный усилитель,который в качестве входной секции имеет зо ЛБВ с рекуперацией, содержащую коллекто.ры и аноды, и в качестве выходной секции -- секцию взаимодействия в скрещенных полях, содержащую катод и, анод, отличающийся тем, что, с целью повышения к, п. д. коллек тор входной секции совмещен с катодом выходной секции, а аноды всех секций заземле409312 Составитель Б. Звереехред Т. Миронова актор И. Орло Корректор О. Тюрин Заказ 180 Изд1104сударствениого комитета Спо делам изобретений иМосква, Ж.З 5, Раушская н Тираж 768вета Министров С ПодписцоР ЦНИИПИ ткрытциаб., д, 4/о тпп. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли