imagestipy-klistronov-printsip-raboty-i-ih-primenenie-thumb.jpg

«ДИНОЗАВРЫ» ДВАДЦАТОГО ВЕКА. ПРОШЛОЕ И НАСТОЯЩЕЕ РАДИОЛАМП

Электроны, вылетевшие в моменты времени t1, t2и t3, возвращаются в один и тот же момент, т. е. группируются в один плотный сгусток. График движения электрона, пролетающего через модулятор в момент t1, имеет меньший наклон, так как этот электрон тормозился в резонаторе и его скорость меньше. Если напряжение Upвелико, то электронный сгусток получится на большем расстоянии (между уловителем и анодом), а при малом напряжении Upон будет слишком близко (в пространстве дрейфа).

К нему с помощью коаксиальной линии и витка связи подводятся усиливаемые колебаний с частотой f. Его сетки 1и 2 образуют модулятор (группирователь),в котором происходит модуляция скорости электронов. Резонатор Р2 служит выходным контуром. Если в резонаторе Р1 происходят колебания, то между сетками 1 и 2 создается переменное электрическое поле, которое действует на электронный поток и изменяет (модулирует) его скорость.

«ДИНОЗАВРЫ» ДВАДЦАТОГО ВЕКА. ПРОШЛОЕ И НАСТОЯЩЕЕ РАДИОЛАМП

В этом пространстве нет электрического поля, так как между сетками 3 и 2 нет разности потенциалов, и электроны летят по инерции с неизменными скоростями. Электроны движутся в пространстве дрейфа равномерно, и графики их движения будут прямые линии, наклон которых показывает скорость движения.

Итак, в уловитель поступают электронные сгустки, следующие друг за другом с частотой f Они создают в резонаторе Р2импульсы наведенного тока и возбуждают в нем колебания. Электронные сгустки пролетают через резонатор Р2 тогда, когда электрическое поле в нем тормозящее.

Смотреть что такое «КЛИСТРОН» в других словарях:

В результате не происходит никакой отдачи энергии электронами резонатору. Благодаря малым потерям энергии в резонаторе Р1 входное сопротивление этого резонатора и его добротность весьма велики. Вследствие инерции пролетающие через уловитель электроны отбирают часть колебательной энергии резонатора Р2.Некоторые электроны вообще не группируются в сгустки, т. е. не участвуют в полезной работе.

Клистроны применяются и для умножения частоты. В настоящее время изготовляются главным образом пролетные многорезонаторные клистроны, которые сложнее двухрезонаторных по устройству, но обладают некоторыми преимуществами. У многорезонаторных клистронов первый резонатор служит входным, а последний выходным. Поэтому в выходной резонатор попадают более плотные сгустки электронов. Пролетные клистроны разделяются на маломощные, средней мощности, мощные и сверхмощные.

Когда же электронные сгустки возвращаются в резонатор в другие моменты времени, они отдают меньше энергии и мощность колебаний снижается

Однако такая перестройка сложна и позволяет изменять частоту не более чем на 15%. Охлаждение мощных пролетных клистронов бывает естественным или принудительным (воздухом или водой). Пролетные клистроны имеют очень узкую полосу частот пропускаемых колебаний, что объясняется наличием нескольких настроенных резонаторов.

При этом электронные сгустки проходят через выходной резонатор за полупериоды, соответствующие тормозящему полю, и поддерживают колебания. А при противоположной фазе электронный поток будет отбирать энергию от выходного резонатора и колебания быстро затухнут. Иногда в двухрезонаторных клистронах с общей стенкой у резонаторов Р1и Р2создают дифракционную обратную связь с пймощью отверстия в этой стенке.

Идея создания пролетного клистрона была впервые высказана Д. А. Рожанским. В нем получаются усиленные колебания. Их энергия отбирается с помощью витка связи и коаксиальной линии. Сетки 3 и 4 образуют уловитель.

Таким образом, в пространство между сетками 3 и 2, называемое пространством дрейфа (илиг пространством группирования), попадают электроны, имеющие разную скорость. Электроны, имеющие большую скорость, догоняют электроны, движущиеся с меньшей скоростью. В результате электронный поток разбивается на отдельные более плотные группы электронов — электронные сгустки.

Для увеличения выходной мощности делают многолучевые клистроны, в которых через поле одних и тех же резонаторов проходят параллельно несколько электронных потоков. В результате КПД и коэффициент усиления мощности клистрона возрастают. Наиболее распространены пролетные клистроны на фиксированную частоту, но изготовляются также и перестраиваемые клистроны с механической настройкой резонаторов на различные частоты.

Читайте также: