Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 12
Текст из файла (страница 12)
При непрерывной работе частота возникновения дуговых раз. рядов уменьшается, поэтому защитный разрядник срабатывает в гпстеме, иа ходяшейся в эксплуатапии, ие чаше одного раза в лень, а иногда г>диого раза в неделю и даже еще реже. Хотя некоторые типы ламп с прямолинейным лучом средней и даже боль. шой мо>иности были успешно разработаны без использования ка>гпх-либо вашим>ых разря>шиков, нх выход из строя оказывался более частым. По мнению автора, защитный разрядник обязателен в тех случаях, когда энергия разряда блока ш>тания и модулятора через лампу при возникновении лугово. го разряда превышает примерно 50 Дж.
К. и. д. иа кра>о полосы частот. Поскольку возможны различные опреде. ленин выходной ВЧ мощности ламп с прямолинейным лучом, потребитель должен подходить к определению к, п. д. лампы с известной осторожностью. Для лк>бой данной рабочей точки и частоты к. п. д. легко определяется как отношение выходной мощности к входной мощности луча. (Мощность соле. ноида, накала и системы охлаждения обычно при этом не принимается ва внимание, хотя можно показать, что в этом иет особой логики.) Однако у лампы, и паспорте которой указывается выходная мощность 1 МВт с полосой 8«)«, мощность на краю полосы будет составлять лишь 0,5 МВт, если польз>ь ваться определением ширины полосы по половинной мощности.
С ~очки зре. ния системы в иелом такая лампа обеспечит лишь 0,5 МВт выходной мош. Гл !. Радиолокационные передатчики ности, так что для получения сопоставимых значений при определении к. п. Л. следует исходить из этой цифры. Большинство потребителей ламп с прямо. линейным лучом предпочитают говорить о ширине полосы по уровню 1 дБ (как это обычно принято для ламп со скрещенными полями) либо о наименьшей выкодыон мощности в пределах полосы частот, включая допуски иа возможные изменения мощности в этой полосе. Так как нормально достижимые а полосе частот колебании мощности составляют около 1 дБ, лампа, которая сможет обеспечить к п. д, 40»й», имеет с точки зрения потребителя к.
п. и,, не превышающий 32»!е. Чуостеительность по фозоеой модуляции. Скорость электронов в клисг. розге определяет интервал времени, в течение которого сигнал прохопит вполь луча от входа да выхода лампы. Когда на электрон воздействует заданная разность потенциалов, его потенциальная энергия преобразуется в кинетиче. скую. Так как кинетическая энергия пропорциональна квалрату скорости (без учета релятивистского эффекта), скорость электрона пропорциональна корню квадратному из приложенного напряжения. Соответственно ппи увеличеыни приложенного напряженна на 1""и скорость возрастает на 0,5 й, вслелствиг чего время пролета через активную область лампы уменьшается на 0,57».
Таким образом, для клистрона ф 2Е где гр — полное запаздывание па фазе в лампе от входного до выходного объемных резонаторов Обычные вначения полного запаздывания по фазе в клнстроне заключены в пределах 1000 — 3000' (приблизительно от 3 до 9Ц. так что типичным значением чувствительности по фазовой молуляпии является 5 — 15' на 1»(е изменения напряжения. Запаздывание па фазе в лампах бегущей волны определяется частично временем пролета электронов и частично временем прохождения высокоча.
стотиога сигнала вдоль замедляющей структуры Поэтому запаздывание по фазе в лампах бегущей волны изменяется медленнее, чем скорость электронов В типичной лампе бегущей волны иропентное изменение запаздывания составляет от половины до двух третей запаздывания в клистропе. С другой стороны, электрическая длина ламп бегущей волны обычно больше и состав. вяет (6 — 20)Л, а иногда даже до 30 и 4ОЛ; при этом чувствительность по фа. завой модуляции составляет 5 — 40' на 15» изменения напряжения Преобразование амплитудной модуляции е фозовую. В режиме, близком к насыщению, средняя скорость электронов в лампе с прямолинейным лучом уменьшается, нследствие чего запаздывание по фазе несколько увеличивается, как это показано для типичной лампы на рис.
20. Крутизна кривой отражает зависимость скорости изменения фазы от высако ~астотного возбуждения. Это явление называется преобразованием амплитудной модуляции в фозоеуго и оп. ределяется обычно в градусах ыа 1 дБ Оно имеет значение в случае совмест. ного использования ламп разного типа (см. $ 1.6), а такнсе ири необходимости поддерживать постоянство ззпаздывания по фазе, хак, например, в систе. мах яидикапны движущихся целей и системах сжатия импульсов. Клистраны. Первой мошной лампой с прямолинейным электронным лужтм был клыстрон нз 30 МВт дыапазона 5, разработанный Станфордским университетом в 1949 г яля лыыейыого ускорителя [64]. Технология, разработан. нвя в связи с созданыем этой лампы, послужила базой для быстрого развития целой отрасли .»амповой промышленности. Первое десятилетие этого раз. вития исчерпывающе освещено в ряде печатных работ [2).
В течение большой части этого периода шел спор между сторонниками внешних объемных резоиаторое и объемных резонаторов в вакууме. В случае внешних резонаторов лампа состоит только из вакуумного пространства взаимодействия с двумя 42 1.3. Лампы с Прямолинейным электраняым лучом (типа 0) керамическими окнами с каждой стороны в качестве вакуумного уплотнения. Объемные резонаторы крепятся на внешней стороне лампьь яиляются съемными и могут быть повторно использованы при смене лампы. В варианте с вакуумными резонаторами они являются неотъелтлемои частью корпуса лампы, причем герметичность обеспечивается самими стенками резонаторов. Хотя лампы с внешними резонаторами могут оказаться экономичнее, если учесть весь срок службы оборудования, и широка применяются в начестве ламп средней мошности в дециметровом лиапазоне и лиапазоне (., их работа Рнс.
2о. Зависимость Фазового сленга в лампе с прпмолннеаным елентрпниым лучом от еысоночвстогиого возаужиеини (немов ~ипп ЧА-ГЗЗ Фирмы чзпзпГ 02). зависит ат состоянии поверхности пружинных лапчатых контактов, иередаюших интенсивные высокочастотные гаки в резонаторы. Кроме того, э случае внешних обьемных резонаторов появляются дополнительные потери а керамических окнах, расположенных внутри резонаторов В мощных лампах может также возникнуть иа окнах спонтанная вторично-электронная эмиссия [5).
Этот эффект обусловлен тем, что рассеянные элентроны, бомбардируюшие окно пол воздействием высокочастоэных полей, высвобождают определенное количество вгорнчных элекгронов, достаточное для поддержания непрерывной электронной бомбардировки окна. При разработке мошных клнстронов для американской системы раннего предупрежде ~ия о ракетном нападении ВЛ(ЕЧЧВ (ВлИгзбс М(зз)(е Еаг!у тчаги!пд Вуз(еш) фирма Ецпас встретилась с серьезными труднотями при созааиии лампы с внешними резонаторами. Был заключен параллельный договор с фирмой Мабап Аззоюа(ез, которая успешно разработа.га лампу типа гтА-йч л с резонаторами в вакууме, Хотя фирма Ецпас аозднее добилась окончания разработки варианта с внешними резонаторами (лампа типа Х626), полностью выяанлнсь преимушества резонаторов в вакууме лля очень больших мошяостей.
)(ля этих же целей Фирма Ыг(оп )пдцз(г(ез разработала н производила лампу тнпэ И403. Хотя все лампы для системы ВЛ(ЕЧЬгб, изготовленные гремя фирмаын, удовлетворяли техническим условаям, срок службы и режим обслуживания их зна штельно различались. Хорошо известны большой коэффициент усиленна и высокая эиергетила многорезонаторного клнстрона. Однако его полоса проиускания в серелиае 60-х годов не преэынгала !оз. Более широкие волосы достш ались механиче- гь ь ьб В. о Ф ь ьг ь ,ьь а г йлаалан лгщммгпэ ь (га агаа ф аа ф Ъ ба Рага 1 т а а га гг гэ гб га га (аб атнааагпелена 1 ((Вт] Гл.
й Радиолокапионньге передатчики ской перестройкой объемных резонаторов; в некоторых случаях использовалась одновременная перестройка всех резонаторов одной ручкоп Хотя можно расшгрпть полосу частот, пожертвовав высоким коэффициентом усиления, осуществить перестройку со взаимно расстроенными конт)рами а клистроне значительно сложнее, чем в усилителе промежуточной частоты. Результирующая частотная характеристика клистроиа включает как произведения промежуточных значений коэффициентов усиления, так и произведения их максимальных значений для отдельных резонаторов; при некоторых комбинациях наст.
ройки на выходе появляются интенсивные гармоники; значение коэффициента усиления, полученное при широкой полосе для слабого сигнала, не обеспечивается в режиме насыщения. На современных ЭВМ можно рассчитать оптимальное сочетание настроек объемных резонаторов, благодаря чему ширина полосы клистрана быстро начала увеличиваться. При фиксированной настройке резонаторов была получена полоса пропусканкя по половинной мощности 8а4, а в редких случаях даже 11аь (клистрон фирмы Ъгапап типа ЧД 812 С). Возможность получения такой полосы пропускання в клистронах определяется также частично повышением пернеаиса луча, однако в основная она обусловлена успехами, достигнутыми в улучшении характерипространством азачмохеастаи» )аз) стпк выходного объемного резонато- ра, так как энергетическая полоса пропускания не может быть больше той, которая определяется способностью выходного резонатора извлекать энергию из луча независичо от коэффициента усиления и могцности возбуждения цепей на его входе.