zhovnir
.pdf
излучения всегда желательно, чтобы меньше загрязнять окружающую среду и создавать лучшие гигиенические условия, однако эта мера ведет к понижению амплитуды СВЧ-сигналов,
что и ограничивает минимальный уровень СВЧ-мощности.
7.Функціональна схема, принцип дії генераторного пролітного клістрона. Конструктивнотехнологічні особливості та застосування.
Клістронними генераторами називаються прилади О-типу, у яких угрупування електронів і передача їхньої енергії НВЧ полю відбувається в результаті взаємодії електронів з НВЧ полем, локалізованим в одному чи більше зазорах резонаторів.Клістрони застосовуються для підсилення, генерування і множення частоти НВЧ коливань. Їхні коливальні системи вузькосмугові і перебудова клістронних підсилювачів чи генераторів у широкому діапазоні хвиль проводяться, як правило, механічно, шляхом зміни геометричних розмірів резонаторів. Звичайно смуга пропускання клістрона складає 1...3 %, а діапазон перебудови 50 % від середньої частоти.Розрізняють пролітні (ПК) і відбивні (ВК) клістрони (рис. 3.1 а, б)
Пролітні клістрони є найбільш потужними приладами НВЧ діапазону. Вони підсилюють і генерують коливання з частотами від 200 МГц до десятків гігагерц при середній потужності до 1000 кВт та імпульсної потужності до 50 МВт. Клістрони забезпечують одержання коефіцієнта підсилення до 20 дБ при ККД до 20 %.Практичне застосування знаходять пролітні клістрони з двома, трьома і чотирма резонаторами. Зі збільшенням числа резонаторів зростає коефіцієнт підсилення (до 40 дБ і більше) і підвищує ККД (до 30...40 %). ПК використовуються як автогенератори та підсилювачі потужності в радіопередаючих пристроях РЛС. ВК, як правило, застосовуються як малопотужні автогенератори, що перебудовуються.
Будова і принцип роботи дворезонаторного пролітного клістрона
Будова дворезонаторного пролітного клістрона зображений на рис. 3.2.Електронна гармата (1,2,3) створює вузький електронний потік із високою щільністю просторового заряду. Для більшої концентрації променя, тобто для зменшення його радіального розміру, за допомогою соленоїда (9) створюється постійне магнітне поле, спрямоване уздовж електронного потоку.
Електронний потік проходить через два резонатори (5) і (7), розділених простором дрейфу (6), у якому практично відсутнє високочастотне поле. Після проходження другого резонатора (7) електронний потік попадає на анод (8), де виділяє залишки своєї енергії у вигляді тепла. На електрод, що прискорює, (4) подається напруга Ua, величина якої в залежності від потужності пролітного клістрона лежить у межах від сотень вольт до сотень кіловольт.Як вхідний (5) і вихідний (7) резонатори часто застосовуються прямокутні і з коаксіальною симетрією (тороїдальні, біциліндричні, коаксіальні) резонатори.У малопотужних клістронах для забезпечення ефективної взаємодії електронного потоку з полем резонатора в ємкісній частині резонатора встановлюються спеціальні сітки. У потужних пролітних клістронах для збільшення коефіцієнта корисної дії, замість сіток, встановлюють пролітні труби. вхідний резонатор (5) за допомогою спеціальних елементів, наприклад, петель зв'язку. Вихідна потужність виводиться з вихідного резонатора (7) також за допомогою елементів зв'язку. Для зручності експлуатації усю високочастотну частину, включаючи резонатори, заземлюють, однак при цьому катод клістрона знаходиться під високою (до сотень кіловольт) напругою, що визначає підвищені вимоги до ізоляції катода щодо резонаторів.У ПК, як і в розглянутих раніше лампових підсилювачах потужності, відбувається перетворення енергії джерела постійної напруги в енергію високочастотних коливань.Рівномірний за щільністю потік електронів, що виходить з електронної гармати, набуває до моменту входу в робочий зазор вхідного резонатора (5) велику швидкість:
У вхідний резонатор (5), що іноді називають модулятором чи угруповувачем, від зовнішнього джерела надходять високочастотні коливання, у результаті чого між сітками резонатора буде діяти змінна напруга, що змінюється по гармонійному закону
Електрони, проходячи між сітками вхідного резонатора, під дією перемінної напруги отримують прискорення, величина якого залежить від амплітуди і фази установленої між сітками напруги. Так електрони, що потрапляють у вхідний резонатор в позитивний напівперіод напруги u1(t) (коли поле в зазорі що прискорює), збільшують свою швидкість, а електрони, що попадають у негативний напівперіод (коли поле в гальмуючому зазорі), навпаки, її зменшують.Таким чином, у зазорі вхідного резонатора (5) електрони променя під дією змінного поля змінюють свою швидкість, тобто в електронному потоці здійснюється модуляція електронів за швидкістю відповідно до закону зміни посилюваних коливань. У просторі дрейфу
(6) на електрони, що промодульовані за швидкістю, не діють ніякі сили, і вони продовжують рухатися за інерцією з тією ж швидкістю, з якою вилітають із угруповувача.
Процес руху електронів у просторі дрейфу пояснимо за допомогою просторово-тимчасової діаграми (рис. 3.3). На рисунку Z – напрямок від електронної гармати до анода уздовж руху електронного потоку;Z1 – перетин вхідного резонатора (5); Z2 – перетин вихідного резонатора (7);L – довжина простору дрейфу. По вертикальній осі діаграми відкладено пройдену електроном відстань, по горизонтальній – час. Нижче зображена перемінна напруга, що діє в зазорі вхідного резонатора. Просторово-тимчасові діаграми електронів, що рухаються з постійною швидкістю, являють собою прямі лінії, нахил яких зі збільшенням швидкості стає крутішим.Електрон 2 проходить зазор вхідного резонатора, коли перемінне поле u1(t) у зазорі близьке до нуля, вплив цього поля на нього відсутній, і нахил просторово-тимчасової діаграми для цього електрона визначається швидкістю V0. Електрон 1, що потрапляє в негативний напівперіод напруги u1(t), рухається з меншою швидкістю U0 - ∆U , і отже, пряма, що відповідає йому буде трохи похилішою. Електрон 3, що вилетів у позитивний напівперіод, одержить позитивне збільшення швидкості U0 + ∆U і його просторово-тимчасова діаграма стане крутішою.Як видно з рис. 3.3, електрони на деякій відстані від перетину вхідного резонатора Z1 просторово-тимчасові діаграми перетинаються, утворюючи серії електронних ущільнень, тобто відбувається групування електронного потоку защільністю. Максимальну щільність електронні згустки мають лише на визначеній відстані Z2від угруповувача, де повинен знаходитися вихідний резонатор.У вихідному резонаторі електронний промінь наводить високочастотні коливання, частота яких визначається частотою проходження згустків електронів, що, у свою чергу, дорівнює частоті напруги u1(t), а фаза коливань, що наводяться, відповідно до правила Ленца, протилежна фазі збуджуючих коливань. Таким чином, згустки електронів потрапляють у негативні напівперіоди наведених коливань u2(t), відбувається їхнє гальмування і передача їхньої кінетичної енергії (отриманої електронами від джерела постійної напруги) НВЧ полю резонатора (7). Решту кінетичної енергії електрони виділяють у вигляді тепла на аноді (8).Отже, процес взаємодії електронного потоку з електричними полями можна розділити на чотири етапи:
1)прискорення електронів постійним полем в області катод – вхідний резонатор;
2)взаємодія електронного потоку зі змінним полем вхідного резонатора (модуляція електронів за швидкістю);
3)групування електронного потоку в просторі дрейфу, у якому модуляція за
швидкістю приводять до модуляції за щільністю; 4) передача згрупованим електронним потоком своєї енергії при проходженні робочого зазору вихідного резонатора.
Як і всякий підсилювач, пролітний клістрон може бути перетворений в автогенератор шляхом введення позитивного зворотного зв'язку між вихідним і вхідним резонаторами, тобто шляхом їхнього з'єднання хвилеводною лінією такої довжини, при якій буде забезпечуватися умова балансу фаз на робочій частоті. Якщо ж вихідний резонатор настроїти на частоту, кратну частоті вхідного сигналу, то клістронний підсилювач можна використовувати як помножувач частоти.
8. Багаторезонаторні пролітні клістрони: функціональна схема, характеристики та застосування.
Будова дворезонаторного пролітног о клістрона зображений на рис. 3.2. Електронна гармата (1,2,3) створює вузький електронний потік із високою
щільністю просторового заряду. Для більшої концентрації променя, тобто для зменшення його радіального розміру, за допомогою соленоїда (9) створюєтьс я постійне магнітне поле, спрямоване уздовж електронного поток у.
Електронний потік проходить через два резонатори (5) і (7), розділених простором дрейф у (6), у якому практично відсутнє високочастотне поле. Після проходження другого резонатора (7) електронний потік попадає на анод (8), де виділяє залишки своєї енергії у вигляді тепла. На електрод, що прискорює, (4)
подається напруга 
, величина якої в залежності від пот ужності пролітного клістрона лежить у межах від сотень вольт до сотень кіловольт.
Як вхідний (5) і вихідний (7) резонатори часто застосовую ться прямок утні і з коаксіальною симетрією (тороїдальні, біциліндричні, коаксіальні) резонатори.
У малопот ужних клістронах для забезпечення ефективної взаємодії електронного потоку з полем резонатора в ємкісній частині резонатора встановлюються спеціальні сітки. У потужних пролітних клістронах для збільшення коефіцієнта корисної дії , замість сіток, встановлюють пролітні труби.
При роботі клістрона як підсилювача високочастотна напруга подається на вхідний резонатор (5) за допомогою спеціальних елементів, наприклад, петель зв'язк у. Вихідна потужність виводиться з вихідного резонатора (7) також за допомогою елементів зв'язк у. Для зручності експлуатації усю високочастотн у частин у, включаючи резонатори, за землюють, однак при цьому катод клістрона
знаходиться під високою (до сотень кіловольт ) напругою , що визначає підвищені вимоги до ізоляції катода щодо резонаторів.
9. Функціональна схема, принцип дії помножувача частоти на пролітному клістроні. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.
Будова дворезонаторного пролітного клістрона зображений на рис. 1. Електронна гармата (1,2,3) створює вузький електронний потік і з високою щільністю просторового заряду. Для більшої концентрації променя, тобто для зменшення його радіального розміру, за допомогою соленоїда (9) створюється постійне магнітне поле, спрямоване уздовж електронного потоку. Рис. 1Електронний потік проходить через два резонатори (5) і (7), розділених простором дрейфу (6), у якому практично відсутнє високочастотне поле. Після проходження другого резонатора (7) електронний потік попадає на анод (8), де виділяє залишки своєї енергії у вигляді тепла. На електрод, що прискорює, (4) подається напруга,величина якої в залежності від
потужності пролітного клістрона лежить у межах від сотень вольт до сотень кіловольт. Як вхідний (5) і вихідний (7) резонатори часто застосовуються прямокутні і з коаксіальною симетрією (тороїдальні, біциліндричні, коаксіальні) резонатори. У малопотужних клістронах для забезпечення ефективної взаємодії електронного потоку з полем резонатора в ємкісній частині резонатора встановлюються спеціальні сітки. У потужних пролітних клістронах для збільшення коефіцієнта корисної дії, замість сіток, встановлюють пролітні труби.
При роботі клістрона як підсилювача високочастотна напруга подається на вхідний резонатор
(5) за допомогою спеціальних елементів, наприклад, петель зв'язку. Вихідна потужність виводиться з вихідного резонатора (7) також за допомогою елементів зв'язку. Для зручності експлуатації усю високочастотну частину, включаючи резонатори, заземлюють, однак при цьому катод клістрона знаходиться під високою (до сотень кіловольт) напругою, що визначає підвищені вимоги до ізоляції катода щодо резонаторів. Рівномірний за щільністю потік електронів, що виходить з електронної гармати, набуває до моменту входу в робочий зазор
вхідного резонатора (5) велику швидкість:
Як і всякий підсилювач, пролітний клістрон може бути перетворений в автогенератор шляхом
введення позитивного зворотного зв'язку між вихідним і вхідним резонаторами, тобто шляхом їхнього з'єднання хвилеводною лінією такої довжини, при якій буде забезпечуватися умова балансу фаз на робочій частоті. Якщо ж вихідний резонатор настроїти на частоту, кратну частоті вхідного сигналу, то клістронний підсилювач можна використовувати як помножувач частоти.
Ж10. Методи підвищення коєфіціента підсилення та коефіціента корисної дії пролітного клістрона.
Для підвищення коефіцієнта підсилення та коефіцієнта корисної дії пролітного клістрона застосовують проміжні резонатори та режим рекуперації. Значення цих параметрів можна підвищити, використовуючи не два, а більше число резонаторів, розташованих між вхідним і вихідним резонаторами. Проміжні резонатори є ненавантаженими і володіють високою добротністю (1000 і більше). Промодульований електронний потік збуджує в цих резонаторах електромагнітні коливання на частоті, рівній частоті вхідного сигналу. Амплітуда цих коливань набагато більше, ніж на вхідному резонаторі Під їх впливом відбувається додаткова модуляція електронного потоку, в результаті якої досягається краща угруповання (каскадний угруповання) електронного потоку в згустки, що призводить до збільшення к. п. д. і коефіцієнта посилення приладу. Теоретичне максимальне значення коефіцієнта для трехрезонаторного клістрона становить 73,8%. При цьому амплітуда вхідного сигналу повинна бути великою. Збільшення числа резонаторів призводить до подальшого збільшення Ку, але вже в меншому ступені. Підвищення к. п. д. прогонових багаторезонаторних клістронів може бути отримано шляхом рекуперативного гальмування електронів поблизу колектора, коли на колектор подають напругу приблизно на 30% менше, ніж Un. При цьому зменшується потужність, що розсіюється на колекторі, внаслідок чого к. п. д. збільшується. Однак дещо зростають струми резонаторів і труб дрейфу клістрона. Вхідна потужність в режимі рекуперації може бути зменшена на 20% порівняно із звичайним режимом.
11.Функціональна схема, принцип дії відбивного клістрона. Конструктивно-технологічні особливості та застосування
1.
2.
Призначення: генератор НВЧ коливань малої потужності (десятки мВт до одиниць Вт) Відбивний клістрон (рис.1) складається з катода (1), прискорюючого електрода (2), резонатора
(3) і відбивача (4). На резонатор відносно катода подається позитивна прискорювальна напруга від джерела U p , а на відбивач – негативна гальмуюча напруга від джерела U0 .Під дією
прикладеної між катодом і резонатором напруги U p електронний потік, прискорюючись,
здобуває від сіток резонатора (3) швидкість, рівну Ve0 
2 me U p . Електрони, що пролітають
крізь сітки резонатора, наводять струм, частота коливань якого дорівнює власній частоті резонатора. Наявність коливань струму в резонаторі приводить до утворення гармонійної напруги між його сітками: u Um sin ot , отже, до утворення електричного поля НВЧ.
Простір між сітками резонатора є областю взаємодії електронного потоку і поля НВЧ. Електрони, що рухаються в прямому напрямку від катода до відбивача, пролітаючи область взаємодії, випробують дію поля НВЧ. У результаті цього відбувається модуляція за швидкістю. Розглянемо процес модуляції за швидкістю на просторово-тимчасовій діаграмі (рис.2).
Тому що електрони мають різну швидкість і пролітають різні відстані, то за певних умов вони можуть повернутися в резонатор одночасно, тобто може відбутися групування електронів за щільністю (утворення згустків і розріджень електронного потоку). Якщо згусток електронів, що
утворився, потрапляє в простір взаємодії в момент, коли діє гальмуюче поле НВЧ, електрони віддають частину своєї енергії, збільшуючи енергію поля НВЧ. Варто врахувати, що поле НВЧ, що є прискорюючим для електронів, що летять від катода, для електронів, що летять від відбивача до резонатора, буде гальмуючим.
Момент повернення згустків електронів до резонатора повинен збігатися з максимальним значенням електричної складової гальмуючого поля НВЧ. Це досягається шляхом зміни напруги на відбивачі клістрона.
Спочатку утворені слабкі загасаючі коливання в резонаторі підсилюються за рахунок енергії, що віддається електронними згустками, і при виконанні умови стаціонарності в резонаторі встановлюються незатухаючі коливання.
Оптимальний час прольоту центру ел. згустка в просторі групування по відношенню до центру високочастотного зазору: opt 43 T nT (n 43 )T
Настройка частоти відбувається зміною напруги на відбивачі.
Умова самозбудження відбивного клістрона: кут прольоту ел. Q (0,5 0,8 )
Коливальна потужність P |
1 |
U12Gï î â |
Gï î â G Gí |
|
2 |
||||
|
|
|
G -активна провідність резонатора на частоті, яка близька до резонансної частоти Gí -активна провідність навантаження, яка порахована по відношенню до зазору
G + Gí + Gåë =0 – баланс амплітуд |
B Bí Båë 0 – баланс фаз |
Висновок: відбивний клістрон являє собою малопотужний автогенератор, широко застосовуються в різних пристроях НВЧ як гетеродини приймачів, генераторів у малопотужних передавачах, у вимірювальній апаратурі. Перевагами відбивних клістронів є простота їхньої конструкції і настроювання, можливість електронної перебудови частоти. До недоліків варто віднести їхній малий коефіцієнт корисної дії (менше 3 %) і малу вихідну потужність (не більше одиниць ватів).
Ж12. Методи настроювання частоти пролітного та відбивного клістронів. Електронний гістерезис у відбивних клістронах?
Частота клистрона настраивается на резонансную частоту микроволнового резонатора, в котором находится образец. Мощность клистронов, используемых в спектрометрах ЭПР, обычно составляет несколько сотен милливатт. Отвод тепла, выделяемого клистроном, осуществляется циркулирующей водой.
Частота клистрона при этом скачкообразно падает до значения Если частота клистрона точно равна частоте резонатора, то выходная мощность оказывается модулированной частотой 26 кгц.
Если частота клистрона стабилизирована по рабочему резонатору, то она будет следовать за его перестройкой. Сигнал дисперсии / из-за стабилизации частоты отсутствует.
Если же частота клистрона несколько отличается от частоты резонатора, то на выходе помимо 26 кгц появляется составляющая 13 кгц. При этом компоненты 13 кгц, возникающие с одной и с другой стороны от резонанса, противоположны по фазе Если же частота клистрона стабилизируется по опорному резонатору, то при регистрации
сигнала от ДФПГ в рабочем резонаторе на частоте / с, как найдено экспериментально, % % зависит от девиации частоты А / fh - / с, как показано на фиг.
Вследствие этого частота клистрона постепенно возрастает. Это же напряжение поступает на автогенератор.
При расстройке частоты клистрона fun относительно fo колебания, поступающие на амплитудный детектор, оказываются модулированными по амплитуде, как это иллюстрируется
рис. 22 - 15, где для простоты объяснения периодические смещения резонансной характеристики резонатора заменены модуляцией частоты клистрона.
Для фиксации частоты клистрона на время интервала между импульсами необходимо иметь интегрирующее звено. Функции интегрирования выполняются фиксирующей цепью в виде дифференциального детектора, состоящего из зарядного и разрядного диодов Д и Д2 и интегрирующего конденсатора Си.
13. Функціональна схема, принцип дії лампи біжучої хвилі типу О. Конструктивнотехнологічні особливості та застосування.
Устройство и принцип действия Устройство ЛБВ типа О
Принцип действия ламп бегущей волны (ЛБВ) основан на механизме длительного взаимодействия электронного потока с полем бегущей электромагнитной волны. На рисунке схематично представлено устройство ЛБВ. Электронная пушка формирует электронный пучок с
определенным сечением и интенсивностью. Скорость электронов определяется ускоряющим напряжением. С помощью фокусирующей системы, создающей продольное магнитное поле, обеспечивается необходимое поперечное сечение пучка на всем пути вдоль замедляющей системы.
В ЛБВ электронная пушка, спиральная замедляющая система и коллектор размещаются в металлостеклянном или металлическом баллоне, а фокусирующий соленоид располагается снаружи. Спираль крепится между
диэлектрическими стержнями, которые должны обладать малыми потерями на СВЧ и хорошей теплопроводностью. Последнее требование важно для ламп средней и большой выходной мощности, когда
спираль нагревается из-за оседания электронов и нужно отводить это тепло, чтобы не было прогорания спирали.
На входе и выходе замедляющей системы есть специальные устройства для согласования ее с линиями передачи. Последние могут быть либо волноводными, либо коаксиальными. На вход поступает СВЧ сигнал, который усиливается в приборе и с выхода передается в нагрузку.
Трудно получить хорошее согласование во всей полосе усиления лампы. Поэтому есть опасность возникновения внутренней обратной связи из-за отражения электромагнитной волны на концах замедляющей системы, при этом ЛБВ может перестать выполнять свои функции
усилителя. Для устранения самовозбуждения вводится поглотитель, который может быть выполнен в виде стержня из поглощающей керамики или в виде поглощающих плѐнок.
14 Функціональна схема, принцип дії лампи зворотної хвилі типу О. Конструктивнотехнологічні особливості та застосування.
Электронная пушка создаѐт пучок электронов, движущийся к коллектору. Заданное сечение пучка сохраняется постоянным при помощи фокусирующей системы. Предположим, что со стороны коллектора в замедляющую систему ЛОВ введѐн СВЧ сигнал, то есть вдоль замедляющей системы справа налево двигается волна с групповой скоростью vгр.
Если бы замедляющая система была однородной, и поле еѐ бы не содержало пространственных гармоник, то фазовая скорость волны была бы направлена так же, как и групповая, то есть навстречу движению электронов. Эффективное взаимодействие между СВЧ-волной и пучком электронов должно было бы отсутствовать.
Однако если замедляющая система имеет периодическую структуру, то имеющееся в ней поле можно рассматривать как сумму бесконечного множества гармоник. Фазовые скорости этих гармоник могут быть направлены как в сторону движения энергии (прямые волны), так и в противоположную сторону (обратные волны). Можно подобрать ускоряющее напряжение ( 
) для пучка электронов так, чтобы обеспечить синхронизм между электронами и одной из замедленных обратных волн (Ve Vф).
Тогда электроны, поочерѐдно проходя мимо неоднородностей, встречают одну и ту же фазу высокочастотного продольного поля, что приводит к тому, что часть кинетической энергии пучка передаѐтся СВЧ-полю. При этом электронный поток приобретает модуляцию по скорости, что приводит к модуляции плотности электронного потока (быстрые электроны догоняют медленные). Этот модулированный поток, двигаясь по направлению к коллектору, наводит на замедляющей системе высокочастотный ток. Но энергия волны, с которой взаимодействуют электроны, двигается навстречу электронному потоку. В результате на выходе лампы около электронной пушки создаѐтся поле, превышающее первоначальный сигнал. Лампа приобретает свойства автогенератора.
Таким образом, электронный пучок играет в ЛОВ двойную роль — как источник энергии и как звено, по которому осуществляется положительная обратная связь. Эта связь присуща самому принципу ЛОВ и принципиально неустранима, в отличие от других генераторов СВЧ. При изменении частоты ЛОВ СВЧ-волна может отражаться от нагрузки и поступать обратно в замедляющую систему. Эта отраженная волна может взаимодействовать с электронным потоком, что будет приводить к изменению выходной мощности. Для устранения этих эффектов на конце замедляющей системы, обращенном к коллектору включают самосогласованную нагрузку (поглотитель).
15. Функціональна схема, принцип дії багаторезонаторного магнетрона. Конструктивнотехнологічні особливості та застосування.
Магнетрон — это мощная электронная лампа, генерирующая микроволны при взаимодействии потока электронов с магнитным полем. Магнетроны могут работать на различных частотах от 0,5 до 100 ГГц, с мощностями от нескольких Вт до десятков кВт в непрерывном режиме, и от 10 Вт до 5 МВт в импульсном режиме при длительностях импульсов главным образом от долей до десятков микросекунд. Магнетроны обладают высоким КПД (до
80%).
Магнетроны как генераторы сверхвысоких частот широко используются в современной
радиолокационной технике.
Резонансный магнетрон состоит из анодного блока, который представляет собой, как правило, металлический толстостенный цилиндр с прорезанными в стенках полостями, выполняющими роль объѐмных резонаторов. Резонаторы образуют кольцевую колебательную систему. К анодному блоку закрепляется цилиндрический катод. Внутри катода закреплѐн подогреватель. Магнитное поле, параллельное оси прибора, создаѐтся внешними магнитами или электромагнитом.
Для вывода СВЧ энергии используется, как правило, проволочная петля, закреплѐнная в одном из резонаторов, или отверстие из резонатора наружу цилиндра.
Резонаторы магнетрона образуют кольцевую колебательную систему, около них происходит взаимодействие пучка электронов и электромагнитной волны. Поскольку эта система в результате кольцевой конструкции замкнута сама на себя, то еѐ можно возбудить лишь на определѐнных видах колебаний, из которых важное значение имеет π-вид. Такая система имеет не одну, а несколько резонансных частот, при которых на кольцевой колебательной системе укладывается целое число стоячих волн от 1 до N/2 (N — число резонаторов). Наиболее выгодным является вид колебаний, при котором число полуволн равно числу резонаторов (так называемый π-вид колебаний). Этот вид колебаний назван так потому, что напряжения СВЧ на двух соседних резонаторах сдвинуты по фазе на π.
Для стабильной работы магнетрона (во избежание перескоков во время работы на другие виды колебаний, сопровождающиеся изменениями частоты и выходной мощности) необходимо, чтобы ближайшая резонансная частота колебательной системы значительно отличалась от рабочей частоты (примерно на 10 %). Так как в магнетроне с одинаковыми резонаторами разность этих частот получается недостаточной, еѐ увеличивают либо введением связок в виде металлических колец, одно из которых соединяет все чѐтные, а другое все нечѐтные ламели анодного блока, либо применением разнорезонаторной колебательной системы (чѐтные резонаторы имеют один размер, нечѐтные — другой).
Рис. 11 Принципиальная схема магнетрона: 1.анодный блок резонаторов; 2.резонатор; 3.
Катод; 4. Связки; 5. вывод энергии; 6. петля связи; 7. ламель.