Усилитель м-типа
ОП ИСАЙИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Респурлик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 15.VI.1971 (№ 1669476/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 20.1V.1973. Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 17.VI.1973
М. Кл. Н 01j 23/16
Комитет по целом иаооретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.385.6 (088.8) Авторы изобретения
И. А. Паньков и IO. Н. Юркин
Заявитель
УСИЛИТЕЛЬ 1т1-ТИПА.1
Изобретение относится к области электроники СВЧ, в частности к элементам, способствующим снижению уровня шумов в выходном сигнале.
Для снижения шумов в приборах указанного класса применяют специальные устройства — преобразователи шума.
Известные преобразователи образованы двумя электродами, расположенными между системой формирования электронного потока и пространством взаимодействия. Рабочие поверхности верхнего и нижнего электродов параллельны рабочим поверхностям замедляющей системы и отрицательного электрода. На каждый электрод подается соответствующий потенциал для обеспечения оптимальной работы преобразователи.
Такой преобразователь удобен для проведения экспериментальных работ и выбора параметров самого преобразователя, однако применение его в конкретных приборах связано с усложнением конструкции и схемы его питания. Наличие двух отдельных электродов с соответствующими потенциалами требует их изоляции от других электродов прибора, кроме того, несколько усложняется схема питания прибора, так как необходимо обеспечить подачу напряжения на указанные электроды.
Цель изобретения — создание такой конструкции преобразователя, которая обеспечивала бы снижение уровня шумов в выходном сигнале усилителя, не усложняла бы прибора и схемы его питания.
На чертеже показана примерная конструк5 ция предлагаемого устройства.
Устройство содержит систему 1 формирования электронного потока, верхний электрод
2 преобразователя шума, замедляющую систему 8, коллектор 4, отрицательный электрод 5, 10 нижний электрод б преобразователя, электронный поток 7.
Преобразователь образован выступом на пассивное участке замедляющей системы и противолежащим ему пазом на отрицатель15 ном электроде со стороны электронной пушки, протяженность выступа и паза вдоль направления распространения электронного потока Ы выбирают из условия максимального обмена энергией между циклотронными вол20 нами и волнами пространственного заряда. орК
При « 1 (что соответствует, классическим режимам работы лучевых приборов
М-типа) оптимальное значение Ы определяют
25 выражением
M,„, = (2р/ 1), P = О, 1, 2, 3, ..., 2
30 где ХС вЂ” циклотронная длина волны.
379939
Корректор И. Божко
Техред Г. Дворина
Редактор Н. Жиляева
Заказ 1990/15 Изд. № 1492 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Расстояние дг ме кду поверхностями выступа и паза делается меньше расстояния dz, причем чем больше разница между дт и дз, тем выше эффективность работы преобразователя.
Предельное значение d в реальном приборе ограничивается возможностью электрического пробоя или иными, конструктивными соображениями.
Для обеспечения минимальной величины трохоидальности потока необходимо выполнение следующего условия
Еюю / UCю
Ею1 Г УС) где УСз и UC> — потенциалы для электрона, движущегося по.прямой линии.
Выполнение этого условия обеспечивается соответствующим выбором высоты выступа h u глубины паза Н.
Величину h и Н находят по следующим формулам ю
2В, ) где Ую — разность потенциалов между замедляющей системой и отрицательным электродом; т1 = — = 1,76 10" к/кг — отношение
1 3О заряда электрона к массе;
 — величина магнитной индукции.
Преобразователь работает следующим образом. 35
Электронный поток, сформированный пушкой и согласованный с пространством взаимодействия (в отсутствии преобразователя) входит в область преобразователя. Первый скачок скорости приводит к тому, что собственные 40 волны электронного потока связываются друг с другом и часть кинетической мощности волн пространственного заряда передается циклотронным волнам. Далее, пройдя участок дрейфа преобразователя, электронный .поток под- 45 вергается воздействию второго скачка скоро4 сти. Если протяженность участка ld дрейфа подобрана оптимальной, то осуществляется дополнительный перенос кинетической мощности из волн пространственного заряда. В дальнейшем электронный поток входит в пространство взаимодействия. Поскольку в усилителях
М-типа волна, распространяющаяся по системе, взаимодействует с волнами пространственного заряда, шум в выходном сигнале будет меньшим, чем в отсутствии преобразователя.
Предмет изобретения
Усилитель М-типа, содержащий электрон. ную пушку, замедляющую систему и отрицательный электрод, образующие пространство взаимодействия, коллектор и преобразователь шума, отличающийся тем, что, с целью сн ижения уровня шумов в выходном сигнале усилителя, преобразователь выполнен в виде прямоугольного выступа на замедляющей системе и прямоугольного паза в отрицательном электроде, расположенных друг против друга на начальном участке пространства вазимодействия, причем протяженность выступа и паза вдоль направления распространения электронного потока одинакова и выбрана из условия максимальной передачи кинетической мощности от волн пространственного заряда циклотронным волнам, а высоту выступа и глубину паза определяют соотношением 7ю
h=dã — d,+ — — — — )
2 82 d Ию) где dy — расстояние между поверхностями выступа и,паза;
d2 — расстояние между замедляющей системой и отрицательным электродом;
Ую — разность потенциалов между замедляющей системой и отрицательным электродом;
 — величина магнитной индукции; т1 = — = 1,7б 10" к/кг — отношение
l заряда электрона к массе.
