Выходной резонатор
Cтраница 4
Это позволяет использовать клистрон как эффективный умножитель частоты, причем конструкция умножителя ничем не отличается от конструкции усилителя, за исключением лишь того, что выходной резонатор настраивается на частоту, кратную частоте модулирующего напряжения. [46]
Электроны, летящие в пространстве, расположенном между катодом и входным резонатором, получают энергию от источника с напряжением Еа и отдают часть своей кинетической энергии ВЧ-по-лю выходного резонатора. Остаток кинетической энергии выделяется на коллекторе. Электрическое поле СВЧ входного резонатора, осуществляя скоростную модуляцию электронного потока, управляет передачей энергии от мощного источника с напряжением Еп в нагрузку, подключенную к выходному резонатору. Покажем, что мощность, потребляемая входной цепью клистрона, невелика. Электроны, проходящие входной резонатор в полупериоды тормозящего поля, уменьшают скорость и передают кинетическую энергию полю. Отсюда следует, что на процесс модуляции скорости энергия не расходуется. При конечном времени пролета часть электронов, влетевших в пространство взаимодействия, в конце полупериода торможения попадает в ускоряющее поле. [47]
Хафф - эффективный параметр группировки, оценивающий суммарный эффект модуляции электронного потока за счет воздействия полей промежуточных резонаторов; Оаквп и Вэквп - активная и реактивная эквивалентные проводимости выходного резонатора. [48]
Вследствие того что колебательная система не замкнута, на одном из участков, а именно вблизи того резонатора, где связки переходят во входную и выходную линии ( назовем его выходным резонатором), взаимодействие электронного потока с волной нарушается. Перемещаясь от первого резонатора к предпоследнему, ( ЛМ) - му, спица в конце пути попадает в выходной Л / - и - резонатор, где поле отсутствует. Попасть далее снова в первый резонатор электронная спица должна в тот момент времени, когда поле в нем будет тормозящим. [49]
 |
Трехмерная диаграмма группировки электронов. [50] |
Длина пространства дрейфа в клистроне фиксирована, но параметр группировки X можно изменять, меняя напряжение пучка U № или амплитуду модулирующего напряжения [ /, и таким путем получить в месте расположения сеток выходного резонатора достаточную степень группировки. [51]
Электронные пучки с небольшими перве-ансами и токами легко фокусируются и удерживаются сравнительно слабым внешним магнитным полем, в них происходит эффективное группирование по плотности ( за счет небольшой силы кулоновского рассталкивания в пучке с небольшим током), они более эффективно взаимодействуют, отдавая энергию ВЧ-полю выходного резонатора. Выходная мощность многолучевого клистрона оказывается равной сумме мощностей, отбираемых от каждого в отдельности слаботочного электронного пучка. [52]
Отбирая мало энергии, их поля оказывают вторичное группирующее действие; подбирая их настройку, можно улучшать коэффициент усиления К. При умножении частоты выходной резонатор настраивается на частоту требуемой гармоники. Поскольку в сгруппированном ЭП амплитуды гармоник с ростом порядкового номера уменьшаются медленно, К. [54]
Положение вектора t / 2 зависит от настройки резонатора. Если собственная частота выходного резонатора совпадает с частотой сигнала, а следовательно, с частотой первой гармоники тока / HaBd), то Uz и / pe3d) совпадают по фазе. [55]
Поршни 8 служат для настройки резонаторов. Электроны, прошедшие зазор выходного резонатора, попадают на коллектор 9 и отдают ему остатки своей энергии. [56]
 |
Устройство трехрезонаторного клистрона. [57] |
К первому, входному резонатору подводятся колебания, подлежащие усилению. После усиления они отводятся из выходного резонатора. Промежуточный резонатор служит для дополнительного группирования электронного потока. [58]
В спектре тока электронного луча, пульсирующего с частотой со, содержится много гармоник. Сгруппированный электронный поток наводит в выходном резонаторе токи с частотами гармоник со. Так как выходной резонатор усилительного клистрона настроен на частоту возбуждения со, в нем возникает высокочастотное ВЧ-поле только частоты первой гармоники. Электронные группы должны приходить в выходной резонатор в момент времени, когда электрическое поле в пространстве взаимодействия оказывается тормозящим. [59]
На рис. 11.12, а изображена схема клистрона с двумя связанными выходными резонаторами. В обычных клистронах от одинарного торможения электронные сгустки отдают выходному резонатору только часть своей энергии. Значительная ее доля рассеивается в виде тепла при падении на коллектор. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5