Лампа бегущей волны м-типа
Лампа бегущей волны М-типа изображена на рис. 6. электроны с катода под действием положительного управляющего напряжения на аноде поднимаются вверх. Постоянное магнитное поле (перпендикулярное плоскости рисунка) направляет их в пространство взаимодействия между замедляющей системой и отрицательным электродом. Если выполнены условия влета, то далее электронный поток пойдет практически прямоли-нейно вдоль пространства воздействия до самого коллектора. Скорость потока выбирается равной фазовой скорости одной из положительных гармоник СВЧ поля в замедляющей системе (условие синхронизма). Под действием электрического поля этой гармоники электронный поток постепенно превращается в прерывистый и смещается вверх, к замедляющей системе, в тормозящих полупериодах и вниз, к отрицательному электроду в ускоряющих полупериодах. Неблагоприятные для взаимодействия электроны быстро достигают отрицательного электрода и не участвуют дальше в процессе взаимодействия, а благоприятные для взаимодействия электроны, не теряя своей продольной скорости, движутся вместе с волной благодаря условию синхронизма и передают ей свою потенциальную энергию.
Рис. 6. Принципиальная схема ЛБВ М-типа: 1 – катод; 2 – анод; 3 – отрицательный электрод; 4 – замедляющая система; 5 – электронный поток; 6 – коллектор; 7 – вход; 8 – выход.
Электронный КПД мощных ЛБВ М-типа достигает 40–50%, что заметно выше КПД ЛБВ О-типа. Коэффициенты усиления достигают 20–25 дБ.
Лампа обратной волны М-типа отличается от лампы бегущей волны О-типа наличием лишь одного вывода энергии, у конца со стороны катода. Второй конец замедляющей системы, так же как и в случае ЛОВ О-типа, нагружается на согласованную нагрузку. Взаимодействующей гармоникой в замедляющей системе ЛОВ М-типа должна быть отрицательная гармоника. ЛОВ М-типа имеют высокий электронный КПД, при этом обеспечивается электронная перестройка генерируемой частоты в десятки процентов от среднего значения.
Важной особенностью ЛОВ М-типа является линейная зависимость между генерируемой частотой и анодным напряжением в значительной части диапазона перестройки.
Характерная полоса частот порядка 20%, КПД – 25–35%, выходная мощность от сотен киловатт до порядка 10 МВт в импульсном режиме.
Магнетроны Общим признаком магнетронов и других приборов магнетронного типа является присутствие в междуэлектродном пространстве скрещенных постоянных электрического и магнитного полей.
Установлено, что существует три основных типа колебаний в магнетронах, различающихся своим электронным механизмом:
колебания типа циклотронной частоты;
колебания типа отрицательного сопротивления;
колебания типа бегущей волны.
Наибольший практический интерес представляют собой колебания типа бегущей волны, которые происходят в многорезонаторных магнетронах, разработанных впервые в 1938–1940гг. советскими инженерами Н.Ф. Алексеевым и Д.Е. Маляровым. Колебания типа циклотронной частоты и типа отрицательного сопротивления представляют в основном принципиальный интерес.
Размещено на Allbest.ru