000101-2.1.1 / Конспект по РПдУ / часть 1 / 3-12 ГСВЧ

ЛАМПОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СВЧ

Рис.1. Двусторонний (а) и односторонний (б, в) варианты расположения коаксиальных резонаторов относительно триода: 1 и 2—Kaтодно-сеточный и анодно-сеточный резонаторы; 3— короткозамыкающий поршень; 4— короткозамыкающие поршни с разделительными конденсаторами; 5, 6, 7 — выводы катода, сетки и анода по постоянному току; 8 — разделительные конденсаторы.

Рис.2. Обратная связь в триодных автогенераторах СВЧ: а — индуктивная связь с помощью двух петель и коаксиальной линии; б — кондуктивно-емкостная связь с помощью штырей, в —индуктивная связь с помощью двух петель; г — связь через отверстие в общей стенке между двумя резонаторами

КЛИСТРОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Рис. 1. Устройство (а) и идеализированная схема (б) двухрезонаторного клистрона: 1 - катод; 2— ускоряющий электрод; 3— коллектор; 4, 5 — входной и выходной резонаторы; 6—труба дрейфа; 7—электронный поток .

Рис.2. Три типичных случая трохоиды, определяющих форму волны тока в клистроне.

Рис.3. Формы волны конвекционного тока в двухрезонаторном клистроне при трех типичных значениях коэффициента группировки Х.

КЛИСТРОННЫЕ АВТОГЕНЕРАТОРЫ

Рис.4. Двухконтурный клистронный генератор с коаксиальной линией обратной связи (а) и отверстием связи в общей стенке резонаторов (б).

МНОГОРЕЗОНАТОРНЫЕ ПРОЛЕТНЫЕ УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КЛИСТРОНЫ

Рис.5. Каскодное соединение двухрезонаторных усилительных клистронов (а) и трехрезонаторный клистронный усилитель (б).

ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ КЛИСТРОНЫ

Рис.6. Схема устройства и включения отражательного клистрона: 1 – катод; 2 – ускоряющий электрод; 3 – резонатор; 4 – отражатель; 5 – вывод энергии; 6 – электронный поток.

Рис.7. Пространственно-временные диаграммы движения электронов при двух значениях оптимального времени пролета в пространстве группировки.

ГЕНЕРАТОРЫ НА ЛАМПАХ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ

Рис. 8. Схема устройства усилительной ЛБВ О-типа в коаксиальной арматуре: 1—катод; 2 — анод (ускоряющий электрод); 3—коллектор; 4—спираль; 5—соленоид; 6 — вход; 7 — выход; 8—стеклянная оболочка ; 9—электронный пучок.

Рис. 9. Общая схема усилителя прямой бегущей волны типа О: 1 — катод; 2 — ускоряющий электрод; 3 — замедляющая система; 4 - коллектор; 5 —вход; 6 — выход.

Рис. 10. Схема генератора на ЛБВ с внешней обратной связью.

ГЕНЕРАТОРЫ НА ЛАМПАХ ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ

Рис. 11. Схема генераторной лампы обратной волны О-типа: 1 — катод; 2 —ускоряющий электрод; 3 — периодическая замедляющая система; 4 — коллектор; 5— вывод энергии; 6 — согласованная нагрузка.

Рис. 12. Направления скорости электронов и фазовой и групповой скоростей волн в лампах прямой и обратной волны.

МАГНЕТРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Рис.13. Схема устройства и включения магнетронного генератора: 1 — анодный блок; 2—катод; 3—резонатор типа щель-отверстие. 4— пространство взаимодействия; 5 — вывод энергии.

Рис. 14. Структура высокочастотного электрического поля в пространстве взаимодействия вблизи одиночного резонатора типа щель—отверстие (а) и в случае 8-резонаторного магнетрона при видах колебаний π и π/2 — (б, в).

Рис .15. Движение типичных электронов в системе координат, двигающейся в синхронизме с

замедленной волной, при отсутствии (а) и при наличии (б, в) высокочастотных колебаний.

ЛАМПЫ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ М-ТИПА

Рис. 16. Принципиальная схема ЛБВ типа М: 1 — замедляющая структура; 2 — отрицательный электрод; 3— катод; 4 —ускоряющий электрод и магнитный экран; 5 — коллектор; 6 — электронный поток; 7, 8— вход и выход.

Рис .17. Схемы ЛБВ и ЛОВ М с инжектированным потоком: 1—замедляющая система; 2— отрицательный злектрод; 3 — катод; 4— управляющий электрод; 5—коллектор; 6 —электронный поток; 7— согласованная нагрузка; 8 —поглощающая вставка; 9 — вход; 10 — выход.

УСИЛИТЕЛИ М-ТИПА С ЭМИТТИРУЮЩИМ ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ. ПЛАТИНОТРОНЫ

Существует класс магнетронных усилителей, отличающийся тем, что катод расположен непосредственно в пространстве взаимодействия и совмещен с отрицательным электродом, как в обычных магнетронных генераторах. Типичными представителями таких приборов являются платинотроны, представляющие собой разновидность ламп обратной волны М-типа с эммитирующим отрицательным электродом.

Рис.18. Схема устройства амплитрона (платинотронного усилителя): 1 — анодный блок с резонаторами лопаточного или бугельного типа; 2 — катод; 3 — связки; 4 — вход; 5—выход.

КВАНТОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Рис.19. Функциональная схема лазер-генератора: 1 – среда энергообмена; 2, 3 – зеркало; 4 – устройство накачки.

Рис.20. Конструкция рубинового лазера (КР – кристалл рубина, ЛН – лампа накачки, О – эллиптический отражатель) и схема питания ЛН импульсного лазера на рубине.

Рис.21. Конструкция полупроводникового лазера на p-n-переходе из арсенида галлия: 1 – электроды.

Рис.22. Конструкция газового гелий-неонового лазера (Т – трубка со смесью газов гелия и неона в соотношении до 10:1, О – окно, З – зеркало, А – анод, К – катод, Н – накал) и схема питания газовой трубки.