Усилительный клистрон

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик н 1194 7928(61) Дополнительное к авт. свид-ву-(22) Заявлено 26.01.79 (21) 2717928/18-25 с присоединением заявки МР 1511 М. Кл.з Н 01 4 25/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСИЛИТЕЛЬНЫЙ КЛИСТРОН 10 20 30 Изобретение относится к электронной технике, а более конкрунбк конструкции усилительного клистронаИзвестны усилительные клистроны с коаксиальным выводом энергии, в которых центральный проводник вывода энергии соединен с выходным резонатором с помощью индуктивной петли связи. Такая конструкция позволяет сделать выходное устройство более компактным по сравнению с волноводным выводом энергии Г 1.Однако индуктивная петля связи является относительно узкополосным элементом связи, и выходное устройство не позволяет получить широкую полосу пропускаемых частот. При увеличении площади индуктивной петли с целью увеличения ширины пропускаемых частот нарушается симметрия электрического поля в зазоре выходного резонатора, что ухудшает выходные характеристики клистрона.Известны также широкополосные усилительные клистроны, у которых между выходным резонатором и волноводом вывода энергии клистрона расположено несколько дополнительных пассивных тжэонаторов с прямой свя зью, которые в совокупности с выходным резонатором образуют фильтровую систему, что позволяет увеличить полосу пропускаемых частот в 2-3 раза по сравнению с клистроном без дополнительных резонаторов на выходе, Дополнительные резонаторы представляют собой отрезки волно" водов, связанные с выходным резонатором и между собой посредством щелей связи 23.Недостатком такой конструкции является увеличение габаритных размеров клистрона вследствие значительной длины волноводной секции и повышенных поперечных размеров по срав-, . нению с коаксиальной длиной, Такая конструкция выходной фильтровой системы невсегда применима, особенно в клистронах пакетированной конструкции, где продольные.и поперечнче размеры выходного устройства ограничены периодом магнптной-фокусирующей системы и расположением магнитов.Цель изобретения - увеличение полосы пропускаемых частот, уменьшение габаритных размеров клистрона,Укаэанная цель достигается тем, что коаксиально выходному резонатору, снаружи него размещен дополнитель 947928ный корпус со стержнями, короткозамыкающнми его на выходной резонатор,внутренний проводниккоаксиальнойлинии вывода энергии соединен с выходным резонатором, а внешний закреплен на дополнительном корпусе, 5причем между проводниками коаксиальной линии установлен дополнительный короткозаьыкающий стерженьтак, что ограниченный им отрезоккоаксиальной линии вместе с полостью между дополнительным корпусоми выходным резонатором, ограниченной короткозамыкающими стержнями,образуют резонатор фильтровой системы.15Применение дополнительного корпуса с короткозамыкающими стержнямии коаксиальным выводом энергииуменьшает вес и габариты усилительного клистрона и создает конструкцию фильтровой системы, характеризуюцуюся высокой степенью связи свыходным резонатором, что увеличивает полосу гропускаемых частот.На фиг.1 представлен предлагаемый клистрон, продольное сечение;на фиг.2 - то же, поперечное сечение,Клистрон содержит корпус 1 выходного резонатора с пролетными труба 30ми 2 и щелью 3 связи, дополнительныйкорпус 4, внешний 5 и внутренний б проводники коаксиальной линии, короткозамыкающие стержни 7 и 8 и дополнительный короткозамыкающий стержень 9.Клистрон работает следуюим образом 35Модулированный электронный поток,который проходит через зазор взаимо-действия, образованный пролетными трубами 2, возбуждает электромагнитныеколебания в выходном резонаторе и в 40дополнительном резонаторе фильтровойсистемы, который связан с выходным ре-.зонатором пбсредством щели 3 связи.Объем дополнительного резонатораФильтровой системы ограничен дополни тельным корпусом 4, внешним 5 и внутренним б проводниками коаксиальной линии, короткозамыкающими стержнями 8и 9. 1."ороткозамыкающие стержни 7 служат для подавления паразитных видовколебаний, которые могут возникать вполости,противоположной выводу энергии, и, совместно со стержнями 8 и 9,служат для повышения жесткости констРукции. Стержень 9 является элементомсвязи с нагрузкой или с последующимирезонаторами фильтровой системы, причем степень связи регулируется толщиной стержня, Частота дополнительногорезонатора зависит от расположенийстержней 8 и 9 относительно друг дру 60га и от высоты дополнительного корпуса 4, Чем ближе стержни 8 и 9 иличем меньше высота дополнительного корпуса 4, тем выше частота, и наоборот.Дня боле точной настройки резонанс ной частоты дополнительного резонатора регулировочные стержни 8 имеют пазы, что позволяет путем поворота стержня 8 вокруг своей оси изменять частоту дополнительного резонатора. Конструктивно высоту дополнительного корпуса можно выбрать такой, что резонансная полость дополнительного резонатора будет занимать объем всей длины окружности корпуса выходного резонатора 4. Это позволит, прорезать щель 3 связи на всю длину окружности корпуса выходного резонатора 1, что обеспечит максимальную связь выходного и дополнительного резонаторов и максимально расширит полосу пропускаемых частот фильтровой системы клистрона.Последующие дополнительные резонаторы, которые могут быть размещены в коаксиальной линии, имеют меньшую длину по сравнению с длиной полуволновых отрезков волноводов, так как длина волны в волноводе всегда больше длины волны в коаксиальной линии.Применение изобретения снижает вес и габариты усилительного клистрона по сравнению с прототипом, так как уменьшаются длина фильтровой системы на один дополнительный резонатор и размеры остальных дополнительных резонаторов в коаксиальной линии, а также упрощается конструкция прибора.Формула изобретенияУсилительный клистрон, содержащийрезонатор со щелью связи, вывод энергии, и пассивные резонаторы, образующие фильтровую систему, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения полосы пропускаемых частот и уменьшения габаритных размеровклистрона, снаружи выходного резонатора коаксиально ему размещен дополнительный корпус со стержнями, короткозамыкающими его на выходной резонатор, .внутренний проводник коаксиальной линии вывода энергии, соединенс выходным резонатором, а внешнийзакреплен на дополнительном корпусе,при этом между проводниками коаксиальной линии установлен дополнительный короткозамыкающий стержень так,что ограниченный им отрезок коакси .альной лиьии вместе с полостью между дополнительным корпусом и выходным резонатором, ограниченной.короткозамыкающими стержнями, образуютрезонатор фильтровой системы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 3392303, кл,3155.39, опублик. 19 б 8,2. Патент Франции 9 1435885,кл. Н 01 2 , опублик. 19 бб (прототип),947928 Составитель С, Шитовтор А. Огар ТехредЛ. Пекарь Корректс иал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 5663 76 ВНИИПй Госуда по делам из 113035, Москва, иран 761ственного коМитбретений и открЖ, Раушская Подписноеа СССРийб д, 4/