Работа - магнетрон
Cтраница 1
Работа магнетрона основана на том, что при воздействии на заряженные частицы перпендикулярных электрического и магнитного полей движение этих частиц может приобрести циклоидальный характер, которому сопутствуют благоприятные условия для преобразования энергии постоянного тока в высокочастотную. [1]
 |
Анодный блок разно-резонаторного магнетрона. [2] |
Работа магнетрона в сильной степени зависит от его катода. Нормальный режим магнетрона - импульсный, причем обычно требуется возможность отдачи в импульсе очень большой мощности, порядка сотен киловатт и даже мегаватт. [3]
Условия работы магнетрона отличаются от условий работы не только обычных электронных ламп, но и других СВЧ приборов. Значительная часть электронов, эмиттируемых катодом, возвращается обратно. Эти электроны, попадая на катод с некоторым запасом кинетической энергии, разогревают его и вызывают с поверхности катода дополнительную вторичную эмиссию. На катоде выделяется около 5 % всей мощности, рассеиваемой в магнетроне. Поток электронов, образуемый за счет вторичной эмиссии, составляет значительную часть электронов потока, эмиттируемого катодом. Величина вторично-эмиссионного тока такова, что магнетроны обычно продолжают нормально работать, если после их включения разомкнуть цепь накала. Поэтому катод магнетрона должен обеспечить значительную термоэлектронную эмиссию только в момент его включения. К особенностям работы катода в магнетроне следует отнести также сильное электрическое поле, так как обычно потенциал анода равен нескольким киловольтам, а в мощных магнетронах - десяткам киловольт, в то время как расстояния анод - катод не превышают нескольких сантиметров. [4]
При работе магнетрона это приводит к перескокам частоты, к резким изменениям формы импульса и полезной мощности, нарушающим нормальное использование генератора. [5]
В действительности работа магнетрона происходит в соответствии с динамической характеристикой t / a - f ( Iao) при определенном значении В. В магнетронах с фиксированным значением В динамическая характеристика несколько флуктуирует при изменении температуры и рассеяния магнита. Параллельное смещение характеристики наблюдается также при изменении сопротивления нагрузки. Рабочая точка А магнетрона лежит на пересечении динамической вольт-амперной характеристики и нагрузочной прямой. [6]
Чтобы сделать работу магнетрона устойчивой, применяют связки ( см. рис. 81), которыми соединяют через один сегменты магнетрона. Благодаря связкам замыкаются накоротко и подавляются те типы колебаний, при которых соединенные между собой сегменты анодного блока имеют разные потенциалы. Наоборот, связки не действуют на тот тип колебаний, при котором соединенные ими сегменты имеют одинаковые потенциалы. Поэтому в магнетроне со связками преимущественно возбуждается такой тип колебаний, когда соседние резонаторы колеблются с одинаковыми амплитудами, но противоположными фазами, а поверхностные заряды на соседних сегментах обладают противоположной полярностью. В действительности в диапазоне сверхвысоких частот каждая связка обладает известным комплексным сопротивлением, благодаря чему она производит несколько более сложное действие, чем простое короткое замыкание. Однако качественно результирующий эффект, производимый связками, оказывается тем же: связки преимущественно выделяют и-колебания и ослабляют другие типы колебаний. [7]
Большое влияние на работу магнетрона оказывает пространственный заряд электронов. Поскольку в бегущей волне области замедляющего и ускоряющего полей следуют друг за другом, движущиеся синхронно с полем СВЧ группирующиеся электроны создают специфические образования пространственного заряда - спицы. Спицы перемещаются вместе с полем, подобно якорю синхронного электродвигателя. [8]
Были изучены начальные режимы работы мм магнетронов и определены принципы выбора параметров резонаторной системы анода. Предложен и осуществлен тогда еще не известный волноводный вывод энергии, созданы импульсные магнетроны на длины волн от 10 до 4 мм. [9]
 |
Примерное распределение объемного заряда и электронных траекторий в работающем цилиндрическом многорезонаторном магнетроне при тс-коле-баниях. [10] |
Изложенные качественные представления о механизме работы магнетрона позволяют оценить коэффициент его полезного действия. Составим баланс энергии для электрона, прибывающего на анод. Мы уже выяснили, что только такие электроны возбуждают колебания в многорезонаторном магнетроне. [11]
Заштрихованные области относятся к случаю работы магнетрона от источника переменного тока; штрих-пунктирные кривые соответствуют работе магнетрона от источника, дающего несглаженное выпрямленное напряжение. [13]
 |
Траектория электрона, движущегося между плоскими электродами в равномерных взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях. [14] |
Прежде чем перейти к описанию работы магнетрона, рассмотрим движение электрона во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5