Резонаторная система с распределенным взаимодействием свч- прибора о-типа

 

Изобретение относится к электронным СВЧ- приборам 0-типа, в чааноаи к клистронам с pacrv- ределенным взаимодейавием. Целью изобретения является повышение КПД и расширение рабочей лолосы чааот лриборов на резонаторных сиаемах с распределенным взаимодействием. В предлагаемом устройстве окна связи 6 с выводом энергии 5 расположены против смежных стенок 3 резонаторов 1 и через одно окно осущеавляется одновременно связь вывода энергии с двумя соседними резонаторами. При этом магнитное поле соседних резонаторов дополнительно к щелям связи между резонаторами связано еще через окно связи б, что расширяет общую полосу пропускания замедляющей сиаемы, из которой образован распределенный резонатор. При фиксированной длине узкой стенки выходного волновода число элементарных резонаторов 1 может быть в предлагаемом уаройстве на единицу больше, чем при традиционном изготовлении . Это позволяет снизить нагруженную добротность выходного резонатора увеличить его рабочую полосу и контурный КПД прибора. В предлагаемом решении щели связи расположены относительно вывода энергии так что их плоскопь симметрии совпадает с плоскостью симметрии выходного волновода, проходящей через середину широкой стенки. Это позволяет существенно уменьшить собавенные потери в выходной системе.

(в) Я3 (и) 1529995 А1 (5Ц

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4284964/21 (22) 15.07.87 (46) 30.1293 Бюл. hh 47 — 48 (71) Научно-исследовательский институт механики и физики Саратовского государственного университета (72) Андрушкевич В.С.; Тореев АИ„Федоров ВК

Собянина ЕВ. (54) РЕЗОНАТОРНАЯ СИСТЕМА С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ СВЧ-ПРИБОРА О-ТИПА (57) Изобретение относится к электронным СВЧприборам О-типа, в частности к клистронам с распределенным взаимодействием Цепью изобретения является повышение КПД и расширение рабочей полосы частот приборов на резонаторных системах с распределенным взаимодействием В предлагаемом устройстве окна связи 6 с выводом энергии 5 расположены против смежных стенок 3 резонаторов 1 и через одно окно осуществляется одновременно связь вывода энергии с двумя соседними резонаторами При этом магнитное поле соседних резонаторов дополнительно к щелям связи между резонаторами связано еще через окно связи 6, что расширяет общую полосу пропускания замедляющей системы, из которой образован распределенный резонатор. При фиксированной длине узкой стенки выходного волновода число элементарных резонаторов 1 может быть в предлагаемом устройстве на единицу больше, чем при традиционном изготовлении. Это позволяет снизить нагруженную добротность выходного резонатора увеличить его рабочую полосу и контурный КПД прибора. В предлагаемом решении щели связи расположены относительно вывода энергии так что их плоскость симметрии совпадает с плоскостью симметрии выходного волновода, проходящей через середину широкой стенки. Это позволяет существенно уменьшить собственные потери в выходной системе.

1.-.29995

Изобре<ение относится «вакуумной электронике СВЧ и <хожет быть использовано в <<о<и<«<х СВЧ-приборах О-типа, в <астности в клистронах с распределенным взаимодействием.

Целью изобретения является повышен«е КПД и расширение рабочей полосы частот СВЧ-приборов 0-типа на резонаторных системах ". распределенным взаимодействием.

На ф«г. 1 изображена предлагаемая реэонаторная система, продольное се <ение; на фиг, 2 — то же. поперечное сечение.

Резонаторная система содержит не:; ель:o резонаторов 1, индуктивная связь

«жду которыми осуществляется посредст.;о«двух щелей связи 2 в смежных стенках

3 !3 стенке 4 распределенного резонатора, с«е>кной с выводом энергии 5, выполнены с .на связи 6, через которые обеспечивается ,<зь сис1емы с выходным Bo«HQBoäîì.

I,:,;: кость симметрии каждого окна связи

6 перпендикулярная оси системь<, совпадает с плоскостью симметрии смежной стенки

3 <осительно плоскости, проходящей через ось системы и середину окон связи 6. Выходной волновод прямоугольного сечения может быть как расширяющимся по узкой от<. <е, так и постолнного поперечного сечения в зависимости от числа окон связи и расстояния между их центрами, Работа предлага ."лэй резонаторной системь< с распределенным взаимодеиствием закл>очается в следующем.

Сгруппированный пучок наводит в вы ..л< ом распределенном резонаторе ВЧ-по.>е. продольная электрическая компонента ко;г>рг>го «а виде 2 л имеет равные амплитуды «фазы Во всех лчейках.

3<1>фективность энергообмена между

ВЧ-полем и модулированным электронным

« <кп«г< реэонаторной системе с распределенным взаимодеиствием заданной конфигурации о значительной степени оп ределлг тсл равномерностью распределения амплитуд ВЧ-полл в резонаторах, что в свою очередь определяется отсутствием ис<ажений структуры ВЧ-поля эа счет окон связи 6 и геометрической -иденти <ностью элементарных ячеек.

В предлагаемой системе окна связи 6 находлтся против смежных стенок 3, и через

< д:<î окно осуществляется одновременно

>< з>. с двумя соседними резонаторами.

lip» эгг << магнитное поле двух соседних ре<«;<а<оров дополнительно к щелям связи 2 связано «ще через окно связи 6. чго р, сш«рлет общую полосу пропусканил эаь< дллющей системы. «з которой образов «< распределенныи резона. . привод«< к большему часто ному интервалу между рабочим и соседними видами колебаний «, в конечном счете, к большей стабильности работы системы.

Преимущество предла,,<емо<< системы заключается в том, что при заданных длине

10 волны и ускоряющем напряжении, а также при фиксированной длине узкой стенки выходного волновода число элементарных ячеек в предлагаемой системе может быть на единицу больше, что позволяет снизить на15 груженную добротность выходного резонатора. увеличив тем самым контурный КПД прибора, а также его рабочую полосу.

В предлагаемой системе щели связи 2 расположены относительно вывода энергии

20 (56) Патент США ¹ 3453483, кл. Н 01 J

25/10, 23/20, 1969, Научно-технический отчет по НИР "Зарево". Саратов, НИИМФ СГУ, 1970, с. 144146. таким образом, что их плоскость симметрии совпадает с плоскостью симметрии выходного волновода, проходящей через середину его широкой стенки. При такой ориентации щелей связи достигаются существенно меньшие значения собственных потерь (большие значения собственной добротности) в предлагаемой сис1еме по сравнению с распределенным резонатором

30 — прототипом, в котором щели связи расположены против вывода энергии, Влияние ориентации щелей связи относительно выходного волновода „а величину контурного КПД предлагаемой системы было подтверждено экспериментально. Было собрано два варианта двухэаэорнь<х резонаторов: первый вариант, соответствующий предлагаемой системе (см. фиг. 2), второй— полностью аналогичный первому, но с дру40 гой ориентацией щелей связи. cooTB<. TcTBv ющей повороту смежнои стенки между элементарными ячейками вокруг оси на угол

<>

90 . Измерения выполнялись н KopoTKoBQRновой части СВЧ-диапазона. В первом слу45 чае (вариант, соответствующий предлагаемой системе, фиг, 2) собственная и нагруженная добротности Оо и О>< равнялись соответственно 520 и 1060,что обеспечило контурный КПД <, 0.8. Во втором

50 случае С<о=155 и ОН=62 и gg =0,6. б

15,>ог>>15

g1uP.2

Составитель Е.Шитова

Редактор В.Фельдман Техред М.Моргентзл Корректор С.Шекмар

Тираж

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва W 35, Рау»>ская наб., 4/5

Подпис»ое

Заказ 3468

Производственно издательский кгмбипат "Патент", r. Ужгород, ул Гэ>эп»> э 1П1

Формула изобретения

РЕЗОНАТОР11АЯ СИСТЕМА С РАС.Г1РЕДЕЛЕННЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ

СВЧ-ПРИБОРА О-ТИПА, содержащая последовательность резонаторов, связанных друг с другом двумя симметри >ны>л» ot >>псительно оси системы щелями связи в t» смежных стенках и с выходным волноводом-окнами связи, отлича>ощэягя тем, что. с цель>о повыв>е»ия К11Д» рэги»>р» >я p;t бочеи полосы частот прибора, ок»а свя.-. расположены гак, что ltx плоскости с.t! > метрии, перце»д кул«рные оси систе>.;ь> совпдда>от с Г> "ос .c .:Tÿ> >1 симметр>1>> смежных стенок резо»э>оров. а щели свя зи р асположены сим> е>р»чно о»>оситег>ь но плоскости, про> одя>це>> через ось

10 гистемы и середину о>л н связи