52

значения добротности. В клистронах значение крутизны порядка 1МГц/В.

Диапазоном электронной перестройки называют интервал δf (рис. 3.13,а) изменения

частоты колебаний в пределах той части зоны, где мощность не падает ниже 50% мощности в центре зоны. Диапазон электронной перестройки частоты примерно равен полосе пропускания резонатора и практически не зависит от номера зоны (обычно

δf <1%).

§ 3.6. Особенности устройства и параметры отражательных клистронов

Основными параметрами отражательных клистронов считают выходную мощность, рабочий диапазон генерируемых колебаний, диапазон и крутизну электронной перестройки частоты.

Выходная мощность отражательных клистронов обычно меньше 1 Вт, поэтому они применяются в маломощных схемах СВЧ.

Рабочим диапазоном частот называют диапазон частот, внутри которого выходная мощность в рабочей зоне не выходит за пределы, установленные технической документацией. Частоту в пределах рабочего диапазона устанавливают механическим изменением емкости или индуктивности основного или дополнительного резонаторов. Емкостную перестройку на 5-10% производят изменением расстояния между сетками резонатора с помощью специального механизма. Индуктивную перестройку обычно применяют в клистронах с резонатором, расположенным снаружи баллона. Собственная частота внешнего резонатора изменяется перемещением металлического поршня в объеме резонатора. Этим способом удается изменять частоту генерируемых колебаний в широком диапазоне (до ±20%). Недостаток механической перестройки это сравнительно низкая стабильность частоты при изменении внешних условий. При механической перестройке с помощью дополнительного высокодобротного резонатора, сильно связанного с основным резонатором клистрона, стабильность частоты повышается, но диапазон перестройки становится малым. Кроме того, появляется опасность возбуждения колебаний на двух частотах системы связанных резонаторов.

Диапазон электронной перестройки δf составляет 10 50 МГц, т.е. менее 1%, однако в специальных клистронах может достигать 10 15%. Крутизна электронной перестройки обычно порядка 1-2 МГц/В.

КПД отражательных клистронов практически не превышает нескольких процентов, однако, при небольшой выходной мощности это не имеет существенного значения.

Ускоряющее напряжение низковольтных клистронов 250— 450 В, а высоковольтных 750—2500 В. Ток пучка составляет несколько десятков миллиампер.

Зависимость выходной мощности и частоты от напряжения на отражателе, показанная на рис. 3.13, позволяет осуществить амплитудную, импульсную и частотную модуляции.

Преимущество модуляции с помощью отражателя состоит в том, что потребление мощности этим электродом очень мало, так как на него практически не попадают электроны.

Рис. 3.14

53

.В настоящее время отражательные клистроны получили широкое распространение в дециметровом, сантиметровом и даже миллиметровом диапазонах воли. Однако в последнее время отражательный клистрон начинают заменять полупроводниковыми приборами СВЧ.

Внешний вид отражательного клистрона с полноводным выводом энергии показан на

рис. 3.14.