4.2.4. Отражательный клистрон.

Существует возможность создания однорезонаторного клистронного

генератора. Такая возможность реализована в отражательном клистроне. В этом приборе за входным и единственным резонатором расположен отражатель под отрицательным потенциалом (рис.4.12). Электроны пучка под действием этого отражателя поворачивают к резонатору и, проходя сквозь него, наводят в нем тормозящее поле и отдают там энергию. Условия возбуждения отражательного

клистрона в целом подобны тем, которые описаны для двухрезонаторного генератора. Переход из зоны в зону генерации происходит при изменении напряжения на отражателе. И здесь существуют зоны генерации, определяемые из условий оптимальной положительной обратной связи. И здесь ток электронов должен превышать пусковое значение.

Особенностью зон генерации этого прибора является то, что в каждой зоне существует один единственный максимум выходной мощности, что естественно, так как в системе с одним резонатором существует единственная резонансная частота.

Отражательные клистроны имеют КПД порядка единиц процентов и, обычно, обеспечивают мощности порядка милливатт. Максимальные, достижимые в них мощности, не превышают единиц Вт. И им свойственна

Рис.4.12.

электронная перестройка частоты в пределах зоны. Эта перестройка не превышает долей процента от средней частоты. Тем не менее, отражательные клистроны чаще всего используются как гетеродины с подстройкой частоты.

В последнее время с отражательными клистронами связывают надежды на создание миниатюрных генераторов с полевыми катодами.

4.3. Клистрод.

Сравнительно недавно была разработана модификация СВЧ прибора, который сочетает в себе некоторые особенности клистрона и триода. Этот прибор назван клистродом (см.рис.4.13).

В этом приборе входной сигнал подается в зазор резонатора, подключенного между катодом и сеткой, как в СВЧ триоде. Однако, в отличие от триода, в этом приборе перед попаданием на вход второго резонатора электроны движутся в канале дрейфа. Здесь увеличивается, как в клистроне, модуляция по плотности сгустков, которые первоначально сформировались в результате модуляции тока эмиссии с

Рис.4.13.

катода. Дополнительная группировка происходит потому, что электроны, прошедшие первый резонатор, приобрели там модуляцию по скорости. Отличается клистрод от триода и тем, что в нем, как в клистроне, существует коллектор, не совпадающий с анодом. Кроме того, в клистроде из-за канала дрейфа уменьшена связь между выходным и входным резонаторами. Поэтому уменьшена вероятность самовозбуждения клистрода. Дополнительная группировка электронов позволяет увеличить коэффициент усиления и КПД прибора по сравнению с триодом. Для клистродов типичны большие, чем в триоде, коэффициенты усиления около 20 дБ. Кроме того, здесь достижимы большие мощности. Но из-за того, что угол пролета электронов в зазоре первого резонатора велик, этот прибор, как и триод, годится для усиления только длинноволновых сигналов дециметрового или даже метрового диапазона.

Из-за уменьшения обратной связи между резонаторами, разделенными каналом дрейфа, затруднено самовозбуждение клистрода. В связи с этим в клистроде легче получить большие выходные мощности.

12