Коаксиальный резонатор клистрона

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11! 579664 (б!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 19,!,!7,76 (21) 2390330/25 (51} M. Кл.

Н 01 .т 23/207 с присоединением заявки № (53) УДК621. 385,,624 (088,8) Гасударственный номнтет

Совета Мнннотров СССР во делам нзобретеннй н отнрытнй (23) Приоритет(43) От!ублнковано 05.11.77. Бюллетень М 41 (45) Дата опубликования описания 22.11.77 (72) Авторы изобретения

А, В, Никонов и В, А. Uapea (7! ) Заявитель

Саратовский политехнический институт

{54 j КОАКСИАЛЪНЫИ РЕЗОНАТОР КПИСТРОНА

Изобретение относится к СВЧ-приборам, а более конкретно к перестраиваемым по частоте резонаторам клистрона. Оно может быть ислользовано при создании подобных усилительных и генераторных приборов.

Известны коаксиальные резонаторы, в которых перестройка частоты осуществляется за счет введения дополнительной емкости между внутренним проводником коаксиальной линии и перемещающимся относительно него !О перестроечным элементом, связанным с внешним проводником, а связь выполнена в виде индуктивных петель (1), Обычно в клистронах для перестройки частоты и осуществления связи резонаторы имеют вакуумную и l5 невакуумную части, что увеличивает размеры резонаторов и усложняет их конструкцию, Известен также коаксиальный резонатор клистрона, содержащий бесконтактные устройства связи и перестройки частоты, расположенные вне вакуумной части резонатора, и свернутый в спираль внутренний проводник, намотанный на полую керамическую трубку, один конец которого прикреплен к корпусу резонатора, а другой оканчивается металлическим диском (2), Изменение частоты и.связи в .такой кон струкции осуществляется с помощью расположенных внутри керамической трубки двух подвижных Мн уцилиндров, один из которых, служащий элементом.связи, переходит в коаксиальную линию, а другой электрически связан с корпусом и служит элементом перест ройки, Шттрокодиапазонная перестройка частоты в этой конструкции коаксиального резонатора клистрона достцт ается ценой значительного снижения характеристического сопротивления резонатора, особенно в длинноволновой части диапазона перестройки. Это объясняет ся тем, что-эффективная емкость персстройки включается на различной длине внутреннего проводника, в том числе и в той его части(ближе к короткозамкнутому на корпус резонатора концу), где велики высокочастотные токи, а перестройка неэффективна. !!оэтому для обеспечения необходимого диапазона перестройки требуется введение зна штелтной емкости. Элемент связи не экран>:рован

579664 и изменяющихся при перестройке полей с«йв али, что приводит либо к изменению связи, «ибо к изменению резонансной частоты при

«ариациях нагрузки. В результате ухудшаю

:я электрические характеристики резонатора (B частности, падает xQpoKTQpHGTII÷åñêîå со»«ротивление резонатора) и нарушается линей«ость его перестроечной характеристики, Келью изобретения является получение

«инейности перестроеч««ой характеристики и «О

«овышеиие характеристического сопротивл«ия резонатора,, Для достижения этой цели устройство перестройки частоты выполнено в виде двух

«оаксиально расположенных электродов, меж- >5

«у которыми введен подвижный металличео«ий поршень, электрически изолированный от тих электродов, а устройство связи имеет

«ид петли, причем часть свернутого в спи>ал внутреннего проводника, примыкающая 20 корпусу резонатора, выполнена прямапинейг

«ой и расположена в одной плоскости с петIeN„

Устройство перестройки частоты имеет штимальное конструктивное решение, при ко. ором внутренний стержневой электрод кон«енсатора составляет одно целое с металли

«еским диском, а металлический поршень вы»

«опнен в виде попого цилиндра и заключен

«диэлектрическую обойму, установленную с

«озмоKIIDGTblo перемещении внутри внешнего

«илиндрического электрода конденсатора, сое«««ней««ого с корпусом резонатора. При этом

:онденсатор перестройки установлен в. пуч—

«ости напряжения, действующего s резонатоIe, и для получения того же, что в прототи«е, диапазона перестройки требуется меньшая ффективная емк ость.

При. таком конструктивном выполнении кон-40

«енсатора перестройки его емкость линейно

«ависит от глубины погружения бесконтактно о металлического поршня в зазор между юаксиальными электродами этого конденсато а, а поле в спирали и устройство связи экра- 5

«ированы внешней обладкой конденсатора от

«оэдействия электрического поля, сосредоте

«енного внутри ко««денсатора, Выполнение устройства связи ввиде петпи, 50 асположен««ой в одной плоскости с замкнутым

«а корпус прямолинейным отрезком внутрен»«его проводника, обеспечивает эффективную

:вязь с нагрузкой во всем диапазоне частот

«ерестройки и не приводит к сильному воэ- 55 тушению полей спирали и конденсатора. Все это позволяет получить линейную перестроеч«ую характеристику и более высокое, чем в

«звестном решении, характеристическое со«ротивление резонатора. 60

На чертеже показан предложенный коаксиальный резонатор клистрона, разрез по вертикали

Резонатор представляет собой отрезок коак-, сиальной линии, замкнутый на конце, внешний

««роводник которого является корпусом 1 резо натора. Внутренний проводник выполнен в виде спирали 2, намотанной на полую керамическую трубку 3, один конец которой прикреплен к корпусу, а другой оканчивается металлическим диском 4 с укрепленным на нем кольцом 5. Последнее расположено соооно с пролетнымитрубами6, такчтопростран-ство взаимодействия в таком резонаторе пред-ставляет собой двойной высокочастотный з. :— зор, Ось прибора перпендикулярна оси коаксиала.

Перестройка частоты осуществляется бес контактным металлическим поршнем 7, помещенным в диэлектрическую обойму 8, сколы зящую внутри внешнего цилиндрического, непосредственно соединенного с корпусом электрода 9 поршневого конденсатора, централ« ный стержневой электрод 10 которого соотавпяет одно целое с диском 4, Устройство связи выполнено B виде пет ли 11, расположенной в одной плоскости с замкнутым на корпус прямолинейным отрезком 12 внутреннего проводника резонатора, Перемещение поршня резонатора может быть осуществлено, например, с помощью винта подстройки 13, упирающегося в диэлектрическую обойму, находящуюся под дейст вием возвратной пружины 14, Диэлектрическая обойма может быть ис готовлена из фторопласта-4, обладающего малым тангенсом угла потерь, высокой изоляционной фочностью и малым коэффициентом трения, В связи о. линейной зависимостью емкооти поршневого конденсатора от глубины погружения поршня в зазор между цилиндрическими коаксиальными электродами конденсатора перестроечная характеристика такого резонатора линейна, Расположение конденсатора перестройки и устройства связи в пучности напряжения и тока соответственно, а также их взаимная экраниров- ка повышают эффективность перестройки и связи и увеличивают характеристическое сопротивление резонатора.

Применение предложенного резонатора в приборах СВЧ клистронного типа позволит повысить их КПД и облегчить настройку.резонатора.

Предложенная конструкция более технологична в изготовлении, чем.прототип, вследствие геометрической простоты элементов ус« ройства перестройки и связи.

Тираж 976

П одпис ное

Филиал ППП "Патент», г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф ормула изобретения

1. KGGKCHGBhHblk резонатор KJMGtpOHG> содержащий бесконтактные устройства связи и перестройки частоты, расположенные вне ваку- умной части резонатора, и свернутый в спираль внутренний проводник, намотанный на полую керамическую трубку, один конец которого прикреплен к, корпусу резонатора, а другой оканчивается металлическим диском, щ о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью получения линейной перестроечной характеристики и повышения характеристического сопротивления резонатора, устройство перестройки частоты выполнено в виде двух квак сиально расположенных электродов, между которыми введен подвижный металлический поршень, электрически изолированный от этих электродов, а устройство связи имеет вид петли, причем часть свернутого в спираль

0НИИПИ Заказ 4403/ 48 внутреннего проводника, примыкающая к корпусу резонатора, выполнена прямолинейной и расположена в одной плоскости с петлей, 2. Резонатор по п.1, о т л и ч а ю щ и с я тем, что внутренний стержневой электрод конденсатора составляет одно целое с металлическим диском, а металлический поршень выполнен в виде полого цилиндра и заключен в диэлектрическую обойму, установленную с возможностью перемещения внутри внешнего цилиндрического электрода конденсатора, соединенного с корпусом резонатора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 168814, кп. Н 01 P 7/04, 196,3, 2, Авторское свидетельство СССР № 223930, кл. Н 01 3 23/207, 1966,