Коаксиальный резонатор клистрона

Союз СоветскинСоциалистическиРеспублик СПИ И 1579664 ТЕН ИЯ СВИДИИЛЬСТВУ К АВХОРСК) Заявлено 51) И. Кл, Н 01 3 23 исоединением заявки М Гасударственный номнтет Саватв Мнннстров СССР оо делам нзобретеннй н отнрытнй(23) Приорите (43) Отублнко (45) Дата опу ано 05,11.77. Бюллетень М 41 ликования описания 22,11.77 53) УДК 621 ,624 (08(72) Авторы изобретени Никонов А, Царев) Заявител аратовский политехнический институ) КОАКСИАЛЪНЫЙ РЕЗОНАТОР КПИСТРОН резон чески Изобретение относится к СВЧ-прборам, а более конкретно к перестраиваемым по частоте резонаторам клистрона. Оно может бЬть использовано при создании подобных усцтительных и генераторных приборов.Известы коаксиальные резонаторы, в которых перестройка частоты осуществляется за счет введения дополнительной емкости между внутренним проводником коаксиальн й линии и перемещающимся относительно него перестроечным элементом, связанным с в ним проводником, а связь выполнена в виде индуктивных петель ) 1, Обычно в кл нах для перестройки частоты и осуществления связи резонаторы имеют вакуумную невакуумную части, что увеличивает размеры резонаторов и усложняет их конструкцию атора, а друг м диском ,. менение част ы и связи В .т тся с помощь амической тру дров, один из акои ко. укции осушествл 5 ю распобки двух утр 1 кер ЙНУ ЦЦШ женнь одвижных которых,дит в коакТОМ . СВ 51 З 1 1)ЕРЕХО а другой электрп 1 служит мементо жащии эпеме ски свя сиальнуто линию зан с корпусом о м перестроики,Штр ок одиапазв этой конструкра клистрона досго снижения хар онная перестройка ции коаксиального тш ается ценой зн акте рпстичес ког Ос особенно в дли 1 о перестройки, Это ктивная емкость 1 неш стоть резонато- ачительнотстроОпротивл ВОЛОВОй объ ясняе и 5 ния резонатора, части диапазона ся тем, что.э ки включается Е С а различной длине , в том числе и в ш утретой его онато его проводника части (ближе к е уст" 10ы, распотатора,ороткозамкнутом), где велики вь 1 а к Орпус ОК ОЧ 1 С Тотфзезоатора кон оводни трубку,орпусу Известен также коаксиальный ре клистрона, .содержащий бесконтактнь ройства связи и перестройки частот ложенные вне вакуумной части резо и свернутый в спираль внутренний п намотанный на полую керамическую один конец которого прикреплен к к ой оканчивается мегаллиные токи, а перестройка неэффективна. Поэтому для обеспечения необходимого диа 1 азона перестройки требуется введение значнтел ной емкости, Элемент связи не экраннрова 11)т изменяющихся при перестройке полей сдЬили, что приводит либо к изменению связи,ибо к изменению резонансной частоты приариациях нагрузки, В результате ухудшают:я электрические характеристики резонатора 5а частности, падает характеристическое сопротивление резонатора) и нарушается линейость его перестроечной характеристики,Целью изобретения является получениелинейности перестроечной характеристики и 30ювыщение характеристического сопротивления резонатораЙдя достижения этой цели устройство перестройки частоты выполнено в виде двухоаксиально расположенных электродов, межу которыми введен подвижный метадличеоий поршень, электрически изолированный оттих электродов, а устройство связи имеетид петли, причем часть свернутого в спиал. внутреннего проводника, примыкающая 20корпусу резонатора, выполнена прямопинейгюй и расположена в одной плоскости с летей,Устройство перестройки частоты имеет 25 )птимвльное конструктивное решение, при ко.ором внутренний стержневой электрод коненсатора составляет одно целое с метвлли веским диском, а металлический поршень вы ижнен в виде попого цилиндра и заключен 50диэлектрическую обойму, установленную с озмо:юностью перемещении внутри внешнего цилиндрического эректрода конденсатора, соеинейного с корпусом резонатора, При этом (онденсатор перестройки установлен в. луч в ф 5 ости напряжения, действующего в резонвто)е, и ддя получения того же, что в прототипе, диапазона перестоойки требуется меньшая 4 фективная емкость.При.таком конструктивном выполнении он 0 енсвтора перестройки его емкость линейно ависит от гдубины погружения бесконтактноо металлического поршня в зазор между юаксивльными электродами этого конденсвтов, в поле в спирали и устройство связи экрв ф 5 ированы внешней обладкой конденсатора от воздействия электрического поля, сосредотсф енного внутри конденсатора,Выполнение устройства связи ввиде петпи, 50 асположенной в одной плоскости с замкнутым а корпус прямолинейным отрезком внутрвеюего проводника, обеспечивает эффективную :вязь с нагрузкой во всем диапазоне частот перестройки и не приводит к сильному воэ тушению полей спирали и конденсатора. Все это позволяет получить линейную перестроечную характеристику и более высокое, чем в известном решении, характеристическое со.противление резонатора. 60 На чертеже показан предложенный коаксиальный резонатор клистрона, разрез по вертикалиРезонатор представляет собой отрезок коак-,сивльной линии, замкнутый на конце, внешнийпроводник которого является корпусом 1 резонатора. Внутренний проводник выполнен ввиде спирали 2, намотанной нв полую керамическую трубку 3, один конец которой прикреплен к корпусу, а другой оканчиваетсяметаллическим диском 4 с укрепленным нанем кольцом 5, Последнее расположено соооно с пролетными трубами 6, так что простран- .ство взаимодействия в таком резонаторе пред-.ставляет собой двойной высокочастотный з;: -зор, Ось прибора перпендикулярна оси коаксиала.Перестройка частоты осуществпяется бесконтактным металлическим поршнем 7, помещенным в диэлектрическую обойму 8, сколызящую внутри внешнего цилиндрического, непосредственно соединенного с корпусом электрода 9 поршневого конденсатора, центральный стержневой электрод 10 которого соотвьпяет одно целое с диском 4,Устройство связи выполнено в виде петли 11, расположенной в одной плоскости сзамкнутым на корпус прямолинейным отрезком 12 внутреннего проводника резонатора,Перемещение поршня резонатора можетбыть осуществлено, например, с помощьювинта подстройки 13, упирающегося вдиэлектрическую обойму, находящуюся под действием возвратной пружины 14,Диэлектрическая обойма может быть исготовдена из фтороплвста, обладающегомалым тангенсом угла потерь, высокой изоляционной йрочностью и малым коэффициентом тренин,В связи о линейной зависимостью емкооти поршневого конденсатора от глубины погружения поршня в зазор между цилиндрическимиковксивльными электродами конденсатора перестроечная характеристика такого резонатора динейна,Расположение конденсатора перестройки иустройства связи в пучности напряжения и токасоответственно, в также их взаимная экрвниров-кв повышают эффективность перестройки и связи и увеличивают характеристическое сопротивление резонатора,Применение предложенного резонатора вприборах СВЧ клистронного типа позволитповысить их КПД и облегчить настройку резонатора.Предложенная конструкция более технологична в изготовлении, чем прототип, вследствие геометрической простоты элементов усчройства перестройки и связи,ИПИ Заказ 4403/ 4 6 1 одписн атент",ПП Ф ормула изобретения 1, Коаксиальный резонатор клистрона, содержащий бесконтактные устройства связи и перестройки частоты, расположенные вне ваку- умной части резонатора, и свернутыи в спираль внутренний проводник, намотанный на полую керамическую трубку, один конец которого прикреплен к, корпусу резонатора, а другой оканчивается металлическим диском, щ о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения линейной перестроечной характеристики и повышения характеристического сопротивления резонатора, устройство перестройки частоты выполнено в виде двух коак сиально расположенных электродов, между которыми введен подвижный металлический поршень, электрически изолированный от этих электродов, а устройство связи имеет вид петли, причем часть свернутого в спираль 2 ф внутреннего проводника, примыкающая к корпусу резонатора, выполнена прямолинейнойи расположена в одной плоскости с петлей,2. Резонатор по п,1, о т л и ч а ю щ и 1с я тем, что внутренний стержневой элект-,род конденсатора составляет одно целое сметаллическим диском, а металлический поршень выполнен в виде полого цилиндра и заключен в диэлектрическую обойму, установленную с возможностью перемещения внутривнешнего цилиндрического электрода конденсатора, соединенного с корпусом резонатора,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР168814, кл. Н 01 Р 7/04, 196,3,2, Авторское свидетельство СССР223930, кла Н 01 -1 23/207 в 1966 ф