Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 14
Текст из файла (страница 14)
ваются ьак «нараптпва:ошие» лучи, обеспечивающие условия, необходимые для полного извлек пня энергии нз остальных РО лучей. Для всех лучей мпоголучевого клнстрона используется одни соленоид, благодаря чему мощность питания соленоида меньше, чем прп простом соединении нескольких ламп. Кроме того, многолучевой клистран можно отрегулировать в процессе производства, так что изготовители оборудования могут 1ЬУазг нпнлпа ! г,нпгдлунеМ7 нлннплпннля пушна йпппшнпнап нкппстн Рас. «б, с«сжатаческое изображение иаогоатчеаото «««строча !!ай быть уверены в правильном согласовании состтзвляюпгей его группы ламп. Прн соответствующей подстройке обьемных резонаторов гибридный многолучсвой клистрон бегущей волны обеспечивает более плавную зависимость фазы от частоты во всея рабочей полосе частот, чем одиолучевая лампа Еслв такой клистраи предназначен для питания группы элементов фазированной антенной решетки, ои располагается вблизи, так как благодаря относительно низкому папряженшо его габариты могут быть сделаны достаточно малыми.
Основным недостапгом многолучевого клистрона является его сложность. Хотя при равной импульсной мощности его рабочее напряжение меньше, чем однолучевой лампы, а случае пробоя в каков-либо одной секции все его секции должны быть немедленно выключены, то же необходимо сделать и прн появлении газа в одной из секций: при появлении его в одной из секций мгновенно нарушается вакуум всей лампы. В результате усложнение системы не связано с реальным ее резервированием и обеспечение ее надежности может оказаться серьезной проблемой. Клнстроны с электростатической фокусировкой.
Полезной особенностью злектросгатической фокусировки является то, по она ве требует расхода мощности н исключаег использование тяжелого магнита. Лампы с одним циклом электростатп пекой фокусировки [461 (рис. 2П применялись начинаи с середины 40-х годов, однако нз-за необходимости закрывать сетками об. ласти дрейфа для полу~ения высокого к.
п. д. при неизбежно коротком луче !.3. Лампы с прямолинейным злектроннь>м»укол> (гила 0) бол шаго сечения сре;пщя мощность не могла быть больше нескольких сот ватт ь диапазоне 8 [2, 5, 44]. Одной из проблем в таких лачпах являются шумы, возбуждаемые колебаниями ионов, захватываечых между сетками. Для повышения мощности и коэффициента усиления в 1962 г. Г>ыла разработана периодическая электростатическая фокусировка. В случае луча с большим первеансоч фокусировка является очень сложной задачей, которая не могла быть решена до появления совречениых вычислительных методов, Меж- , Явь лдьгт- Г)блэр>ль лрлнььр Гсмбьуля Лзбярг>рллр МмщНЬЬЛГГГ КрллрллФйу Г)лир 1у тГ >Г гу чт и >Г гГч)Г гу и и чГ кььдрзлл Кал>ргььг Рнс.
Эб. Скемнгнческое нзобрлженне гибридной домны гннн многолученого клас>роно бегущей налим (>>1. ду соседними резонаторами [рис. 28) размеша>отса кольцевые электроды, находящиеся под потенциалом катода, которые образуют рял электростатических линз, обеспечивающих периодическую фокусировку, подобную периодической фокусировке постояннычн магнитачи [11, 39. 44, 45] Зтп лампы обладают очень чалой массой на единицу мощности и >соэффпциентом усиления, сравнимым с други>п> тнпачи клпстронов. Лачпы имеют относительно высокий к. п. д.
по следующей ранее не упомваавшейся причине: медленные электроны, которые отдали свою энергию высокочастотному палю, извлекаются из луча нследствие отсутствия удерживающего магнптвого полн. В результате этого в корпусе выходного резонатора возникает довольно большой ток, однако энергия этих электронов чала по сравнению с ускоряющим напряжением. В лампах с магнитной фокусировкой эти электроны задерживаюгся в луче и вызывают значительное снижение потенциала в нем, что является причиной уменьшения к.
и. д. Другим преимуществом капстрана с электростатической фокусировкой явлнется то, ыо ионы, возникающие в результате соудареняя электронов луча с молекулами остаточного газа, быстро извлекаются поперечнымн электрическими полями, поэтому ни нестабильности, обусловленные колебаниячн ионов, ин ионная бочбнрзировка катода не могут возникнуть [45]. благодаря этим особенностям такая лампа в приаципе является строго линейным устройством, свободным от ряда эффектов второго порядка, свойственных другич типам лучевых ламп, н чожет быль использована для генерирования импульсов специальной формы [сч.
!.8). Гл. 1. Радиолокационные передатчики 7УПгеуж" езае хпаа Трепка" дпгааап р запаагпр аепаепть ЛеРйап еЗаапть арегтьэа «упеептеемтап путае- Рне. 27. Клиетрон е алектроетатнческой фокусировкой е одним Кнклом Фвиуенроиииа о — схематическое изображение лампы 2467; б — внешний вид лампы. Рабочее напряжение такой лампы относительно мало критично, тан нак при изменении ускоряющего напряжения луча соответственно меняется иа. пряжение на электростатических фокусирующих линзах и траектории алек. тронов почти не зависят от ускоряющего напряжения.
Однако выходная мощность, коэффициент усиленна и полоса частот зависят ог напрягкения лу. ча, поскольку с его изменением меняются ток луча и могциость, погрсбляемая лампой. йб. Ламам с арямолингйным электронным лучом (тина 0) В процессе разработки клистрона с электростатической фокусировкой нагркжсния иа кольцевых электродах можно подобрать так, чтобы фокусировка была оптимальной. В серийных же лампах могут быть соответственно изменены диаметры колец длп получении таиих же реэультатоа прн напряжении на кольцак, равном напрвжению на катцпе. Через линзовые кольца проходит только ионный ток порядка нескольких микроампер. При разработке лампы Ь~лпгг ур мойгэящгггг анас.
Ва. Ксестрея с еэесгресгесечссееа есрееаечессеа Еенрсвроеееа тесе Ь-ЗЭГВ Еер- иы глпее. и ссеметееескее нсебременяе веням; б — веешева есГС ламии. реобходимо позаботиться о том, чтобы не моглв возникнуть обратная связь ий высокой частоте через фокусирующне кольца. Одним из факторов, ограничивающих максимальную мощность клистрона а электростатической фокусировкой, является опасность пробоя между кольйевымн электродами и соседннегг резонаторами.
Вторым фактором является Гл. !. Радиолокационные передпзчнкн максимальный первеанс луча, при котором может быть получена стабильная фокусировка. Зтот максимум определяется допустимым уменьшением дчнны резонаторов и допустимым увеличенном диаметра луча. Максимальная импульсная мощность клистрона с электростатической фокусировкой при пер. веансе порядка 1,5 микроперв и напряжении, ограниченном возмогкностью пробоя, составляет !О МВт в диапазоне С, ! МВт в диапазоне 8 и !ПО кВт в диапазоне С. Ширина полосы частот клистрона с электростатической фоку. снровкой не превышает 3%, однако диапазон персстройки составляет не менее 15% Клистрон с электростатической фокусировкой чувствителен н внешним магнитным полян, так как в силу отсутствия нсобхошгчости в ма:пи!ной структуре он не имеет магнитний экранировки (как обычные клпстроны).
Однако в случае необходимости экраппровка легко ноже! быть создана. Масса клистронз с электростагической фокусировкой чрезвычайно мала по сравнению с другими гнпзми ламп с прямолинейным электронным лучом. Масса лампы типа Е-39?5 фирмы Б!1!оп (рис. 28) прн импульсной мощности 1 МВт и средней мощности 5 кВт на частоте 3 ГГц равна 36 кг; ускоряющее напряжение 85 кВ при пиковом токе 27,5 А, коэффициенте усиления 36 зБ и полосе частот по половинной мощности 90 МГц; к п. д. равен 45%. Хотя в этой лампе нет модулирующего анода, клистроны с электростатичсскот! фокусировкой в принципе можно выполнить с модулируюшим анодом. Клистрон с электростатической фокусировкой до.!лссн быть достаточно коротким для осуществления фокусировки, вследствие чего его электрическая длина необьшно мала для лампы с большим коэффициентом усиления: при усилении 30 дБ она не превышает 1000'.
Благодаря этому чувствительность ио фазовой модуляции такой лампы составляет всего около 5' на 1",ч изменения напряжения луча. Поскольку фокусируя шие 'линзы соединены с катодом, входная емкость клистрона с электростатической фокусировкой в случае подачи импульсного питания на ка~од знашпсльно больше, чем у соответствующей лампы с фоку. сирующим соленоидом. Общая входная емкость лампы типа 1-3975 с пятью фокусируюшими линзами составляет приблизительно 90 пф, из которых !5 пФ приходится на электронную пушку (сам катод) н па 15 пФ нз каждый линзовый электрод.
Хотя в результате >во.шчснной емкости несколько возра. стают потери в модуляторс, требуемая дополнительная мощность обычно на порядок меньше потребляемой соленоидом. Генераторы обратной волны н усилители обратной волны типа О. В лампах с прямолинейным электронным лучом, как н в устройствах со скрещенными полами, возможен режим обратной волны (см 6 !.2).
Так как фа. зовая скорость в приборах обратной волны меняется с частотой, рабочая !астота лампы обратной волны с прямолинейным лучом меняется почти прямо пропорционально скорости электронов и, следовательно, пропорциона.!ьно квадратному корню нз напряжения луча, Генераторы обратной волны типа О небольшой мощности нашли самос широкое применение в качестве широкодиапазонных генераторов, управляемых напряжением, а также для гетеродн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
