Способ измерения сопротивления связи замедляющих систем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.11.78 (21) 2684578/18-25

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

<>780076 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹â€”

Н 01 3 9/42

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 151180. Бюллетень ¹ 42 (53) УДН 621. 385.6 (088. 8) Дата опубликования описания 151180 (72) Авторы изобретения

В.П.Кудряшов и И.И.Объедков (71) Заявитель

1,"„ (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СВЯЗИ

ЗАМЕДЛЯЩИХ СИСТЕМ

Изобретение относится к области

СВЧ электроники, в частности к измерениям электродинамических параметров высокочастотных систем электровакуумных приборов с протяженным 5 взаимодействием.

Известен способ измерения дисперсии и сопротивления связи с помощью электронного пучка, основанный на определении условий, соответствую- 10 щих бесконечному затуханию входного сигнала, которые весьма критичны к изменению величины тока и скорости электронов 1) . Метод полного подавления сигнала позволяет достаточно j5 точно определять фаэовую скорость и сопротивление связи замедляющей структуры (ЗС), не обращая внимание на качество согласования концов замедляющей системы. 20

Этот метод обладает рядом недостатков. К.ним относятся: необходимость изготовления специального

"прозрачного" (без поглощающей встав-ки) макета; сложность измерений при 25 малых сопротивлениях связи, где необходимо использовать либо макеты очень большой длины, либо черезмерно большие значения тока. Кроме того, необходимо знать с большой точностью Зр геометрическую длину макета, которую невозможно однозначно определить для некоторых согласующих устройств связи 3С с выводом энергии, например, устройства связи на связанных спиралях, а также в случае большого токооседания на спираль, что типично для малых напряжений, соответствующих полному подавлению входного сйгнала и в большей степени для ламп с сеточным управлением тока пучка. о

Ближайшим к изобретению техническим решением является способ измерения сопротивления связи замедляющих систем с помощью электронного пучка, основанный на измерении зависимости напряжения, соответствующего максимальному усилению в режиме малого сигнала, от тока пучка при изменении последнего от номинального до минимально возможного. Экстраполяция этой зависимости до нуля тока позволяет определить фазовую скорость волны.

Затем измеряется усиление малого сигнала при напряжении взаимодействия и при рабочем токе, по аналитическим соотношениям для коэффициента усиления, параметра несинхронности в режиме оптимального взаимодействия, иара780076

Формула изобретения

И

46

65 где К..u> йетров усиления и пространственного заряда рассчитывается значение сопро тивления связи (21 .

Недостатки этого способа заключаются в том, что параметры ЗС и пучка определяются при малых токах в режиме оптимального взаимодействия, для расчета используется весьма приближенная

Формула для определения коэффициента усиления, которая тем более неточна для ЛБВ с одним или двумя поглотителями кроме того, для малых пространственных зарядов вместо аналитических выражений необходимо использовать таблицы корней характеристического уравнения или графики. В результате для получения более точного значения 13 сопротивления связи необходимо испо льзовать ЭВМ для корректировки соотношения, определяющего коэффициент усиления ЛБВ.

Целью предлагаемого изобретения Я является упрощение и повышение точности измерения сопротивления связи замедляющих систем.

Поставленная цель достигается тем что после измерения напряжения, сост ветствующего максимальному усилению при малых токах пучка, измеряют фазовые чувствительности к изменениям тока и напряжения на замедляющей системе и затем рассчитывают сопротивление связи.

Измерение злектродинамических параметров ЗС осуществляют в следующей последовательности. Дисперсионная характеристика ЗС определяется, как и в известнЬм способе, по эксперимен- З тальным зависимостям (для каждой фиксированной частоты) оптимального напряжения взаимодействия, соответствующего максимальному усилению в режиме малого сигнала, от тока пучка при 40 изменении последнего от номинального до минимально возможного. Затем на заданной частоте измеряют фаэовую чувствительность к изменению тока прибора,ЬЧ„ и фазовую чувствительность к изменению напряжения на ЗС д9„ и в градусах на процент изменения определяют напряжение, соответ- ствующее фазовой скорости волны в

ЗС. Измерение проводят при малых токах прибора, то есть для малых значен и параметра усиления и параметра .пр транственного заряда. Сопротивле е связи определяют из соотноше-. ния сопротивление связи замедляющей системы, Ом; — напряжение, соответствующее фаэовой скорости волны в замедляющей системе, В;

Jp — общий ток прибора, А; ду, ду — фазовые чувствительности к изменению тока прибора и к изменению напряжения на ЗС, соответственно,, зл.град./Ъ.

В СВЧ приборах, работающих прИ больших параметрах усиления, для более точного определения сопротивления связи измеряют фазовую чувствительность (сдвиг фазы на процент изменения электрических параметров при бора) к изменению тока прибора и к изменению напряжения на замедляющей системе, по их отношению определяют в начальном приближении параметр усиления С = — 1-, параметр несинхронь9

Ь и ности Ь „ в режиме максимального усиления и п8 графикам зависимости — b „ от параметра пространственного заряда q определяют qo . Затем методом последовательных приближений по формуле определяют параметр усиления

С и рассчитывают сопротивление связи по соотношению мч с„ где С вЂ” параметр усиления в и-м приЬ ближении. упрощение и повышение точности измерения сопротивления связи в готовых отпаянных приборах СВЧ обеспечивается не только эа счет более простых. и точных расчетных соотношений, но и малыми погрешностями измерения фазовых сдвигов. Предлагаемый способ отличается простотой измерений, используемых расчетных соотиошений и не требует применения ЭВМ. На точность определения электродинамических характеристик ЗС не влияет наличие токооседания в реальных СВЧ приборах.

Использование изобретения позволит . удешевить производство СВЧ приборов и контролировать электродинамические характеристики замедляющих систем в готовых приборах.

Способ измерения сопротивления связи замедляющих систем с помощью электронного пучка, основанный на измерении зависимости напряжения, соответствующего максимальному усилению в режиме малого сигнала, от тока пучка при изменении последнего от номинального до нуля, определение Фазовой скорости волны на каждой частоте и соответствующего ей напряжения, о т л. и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерения, определяют фаэовые чувствительности: волны в системе к изменейиям

780076

Составитель Ю.Дербишер

Редактор Н.Коган Техред И.Вабурка Корректор H.Øâüùêàÿ

Эакаэ 9335/18 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113033, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 тока и напряжения и затем рассчитывают сопротивление связи по соотношению

1 где R - сопротивление связи замедляющей системы, Ом;

0,, — напряжение, соответствующее фаэовой скорости волны в.замедляющей системе, В;

3р — номинальный ток прибора, А;, Q- — фазовая чувствительность к

1 изменению тока, эл.град./Ъ, а Фи — фазовая чувствительность к изменению напряжения на замедляющей системе, эл.град./В.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Kompfner R. On the operation

at the TraveII1ng-wave tube at 1аи

level "J.of the BrItish 1RE", 1950 °

9 10, рр. 283-289.

2. Lindstrom J . I. measurements

of non lineari in a travelling wave

tube .Int. /.Electronics, 1966, vol ° 21, Р 5, рр.425-441 (прототип).