Способ измерения сопротивления связи замедляющих систем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 15,11,78 (21) 2684578/18-25 (51)М (л Союз Соаетскик Социалистичеснив Республикс присоединением заявки Нов Н 01 3 9/42 Государственнай комитет СССР ио аелам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 15,11,80(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СВЯЗИ. -1. ЗАМЕДЛЯЩИХ СИСТЕМ Изобретение относится к области СВЧ электроники, в частности к изме рениям электродинамических параметров высокочастотных систем электро- вакуумных приборов с протяженным 5 взаимодействием.Известен способ измерения дисперсии и сопротивления связи с помощью электронного пучка, основанный на определении условий, соответствую щих бесконечному затуханию входного сигнала, которые весьма критичны к изменению величины тока и скорости электронов 1 . Метод полного подавления сигнала позволяет достаточно 15 точно определять фаэовую скорость и сопротивление связи замедляющей структуры (ЗС), не обращая внимание на качество согласования концов замедляющей системы. 20Этот метод обладает рядом недостатков. К.ним относятся: необходимость изготовления специального "проэрачногои (без поглощающей вставки) макета; сложность измерений при 25 малых сопротивлениях связи, где необходимо использовать либо макеты очень большой длины, либо чрезмерно большие значения тока. Кроме того, необходимо знать с большой точностью Я геометрическую длину макета, которую невозможно однозначно определить для некоторых согласующих устройств связи ЗС с выводом энергии, например, устройства связи на связанных спиралях, а также в случае большого токо- оседания на спираль, что типично для малых напряжений, соответствующих полному подавлению входного сигналаи в большей степени для ламп с сеточ. ным управлением тока пучка.и Ближайшим к изобретению техническим решением является способ измерения сопротивления связи замедляющих систем с помощью электронного пучка, основанный на измерении зависимости напряжения, соответствующего максимальному усилению в режиме малого сигнала, от тока пучка при изменении последнего от номинального до минимально возможного. Экстраполяция этой зависимости до нуля тока позволяет определить фазовую скорость волны. Затем измеряется усиление малого сигнала при напряжении взаимодействия и при рабочем токе, по аналитическим соотношениям для коэффициента усиления, параметра несинхронности в режиме оптимального взаимодействия, иараформула изобретения И 46 65 где К Метров усиления и пространственного зарядарассчитывается значение сопротивления связи 21 .Недостатки этого способа заключаются в том, что параметры ЗС и пучка определяются при малых токах в режиме оптимального взаимодействия, для расчета используется весьмаприближенная Формула для определения коэффициента усиления, которая тем более неточна для ЛБВ с одним или двумя поглотителями кроме того, для малых пространственных зарядов вместо аналитических выражений необходимо использовать таблицы корней характеристического уравнения или графики, Врезультате для получения более точного значения 13 сопротивления связи необходимо испо льзовать ЭВМ для корректировки соотношения, определяющегокоэффициент Усиления ЛБВ.Целью предлагаемого изобретения Я является упрощение и повышение точности измерения сопротивления связи замедляющих систем.Поставленная цель достигается тем что после измерения напряжения, сост ветствующего максимальному усилению при малых токах пучка, измеряют фазовые чувствительности к изменениям тока и напряжения на замедляющей системе и затем рассчитывают сопротивление связи.Измерение злектродинамических параметров ЗС осуществляют в следующей последовательности. Дисперсионная характеристика ЗС определяется, как и в известнЬм способе, по эксперимен- З тальным зависимостям (для каждой фиксированной частоты) оптимального напряжения взаимодействия, соответствующего максимальному усилению в режи ме малого сигнала, от тока пучка при ,Щ изменении последнего от номинального до минимально возможного, Затем на заданной частоте измеряют фаэовую чувствительность к изменению тока прибора,Ь 9 и фазовую чувствительность к изменению напряжения.на ЗС Ми и в градусах на процент изменения определяют напряжение, соответ- ствующее фазовой скорости волны в ЗС. Измерение проводят при малых токах прибора, то есть для малых значен й параметра усиления и параметра .пр транственного заряда. Сопротив" ле е связи определяют из соотноше-. ния сопротивление связи замедляющей системы, Ом; - напряжение, соответствующее фаэовой скоростиволны в замедляющей системе, В; 3 - общий ток прибора, А;ду, ду - фазовые чувствительностик изменению тока прибораи к изменению напряженияна ЗС, соответственнозл.град./Ъ,В СВЧ приборах, работающих прИбольших параметрах усиления, дляболее точного определения сопротивления связи измеряют фазовую чувствительность сдвиг фазы на процент изменения электрических параметров прибора) к изменению тока прибора и кизменению напряжения на замедляющейсистеме, по их отношению определяютв начальном приближении параметрусиления С = - 1-, параметр несинхронь 9ф Ьиности Ьв режиме максимального усиления и п 8 графикам зависимости - Ьот параметра пространственного заряда ц определяют ц , Затем методомпоследовательных приближений по формуле определяют параметр усиленияС и рассчитывают сопротивление связи по соотношению4 Ч сгде С - параметр усиления в и-м приЬближении,упрощение и повышение точности измерения сопротивления связи в готовыхотпаянных приборах СВЧ обеспечивается не только эа счет более простых.и точных расчетных соотношений, нои малыми погрешностями измерения фазовых сдвигов, Предлагаемый способотличается простотой измерений, используемых расчетных соотиошений ине требует применения ЭВМ, На точность определения электродинамических характеристик ЗС не влияет наличие токооседания в реальных СВЧ приборах.Использование изобретения позволит .удешевить производство СВЧ приборови контролировать электродинамическиехарактеристики замедляющих систем вготовых приборах. Способ измерения сопротивления связи замедляющих систем с помощью электронного пучка, основанный на измерении зависимости напряжения, соответствующего максимальному усилению в режиме малого сигнала, от тока пучка при изменении последнего от номинального до нуля, определениеФазовой скорости волны на каждой частоте и соответствующего ей напряжения, о т л, и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения и повышения точности измерения, определяют Фаэовые чувствительности: волны в системе к изменениям780076 амедволны0ра, А;,сть кад./Ъ; Составитель Ю,Дербишердактор Н.Коган Техред Н.Бабурка КорректорН.Швыдкая Эакаэ 9335/18 Ти ВНИИПИ Госуд по делам 11303, Москвааж 844рственнозобретеЖ, Р Подписного комитета СССРий и открытийаушская наб., д.4/5 лиал ППП"Патент", г.ужгород, ул.Проектна тока и напряжения и затем рассчитывают сопротивление связи по соотношению й - сопротивление связи ляющей системы, Ом;Оф - напряжение, соответс щее фаэовой скорости в.замедляющей систем Рр - номинальный ток прибд 9- - фазовая чувствительн 1 изменению тока, эл.г дан - фазовая чувствительность кизменению напряжения назамедляющей системе,эл.град./В.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. КощрГпег 1. Оп СЬе орегай 1 опай СЬе Тгаче 111 пд"враче йцЬе ай 1 аи1 ече фд.оЮ ййе Вг 1 йзЬ ВЕ", 1950Р 10, рр, 283-289.2. .1 пЬайгоа 1. МеазцгеаепФаоУ поп 1 пеаг 1 1 п а йгаче 11 п 9 иачейцЬе пй, .Е 1 есйгопсв, 1966, чо 121,Р 5, рр.425-441 (прототип),