Щука А.А. Электроника (2005) (1152091), страница 24
Текст из файла (страница 24)
б) Рис. 4,1$, Схема пампы обратной волны !а) и генераторная ПОВ миллиметрового диапазона !б) 1 — катод, 2 — ускоряющий электрод; 3 — периодическая замедляющая сне~сна, 4 — коллектор; б — вывод энергии, б — согласованная нагрузка Генерация колебаний в ЛОВ осуществляется за счет наличия внутренней обратной связи, Распределенной по длине лампы.
Эта связь обусловлена встречным движением энергии и ~олны в замедяяющей системе ЛОВ и обеспечивает возможность плавной перестройки частоты генерации при изменении ускоряющего напряжения. ЛОВ М-типа электронный поток отдает электромагнитной волне часть своей потенцигцчьной энергии. Электронный поток формируется в приборах этого типа в скрещенных ~~~ктромагнитных волнах. Выходящая мощность лежит в пределах 0,1 — 1 кВт при элек- Ронной перестройке частоты.
ЛОВ работают в диапазоне частот 0,5 — 18 ГГц, выходная мощность меняется в пределах 0,1 — 1 кВт при электронной перестройке частоты до 30%, )хг!Д лежит в пределах 5 — 50%, ф 4.5. Магнетроны !вовне тРон (тадпег)я — магнит) представляет сооой коаксиальныи цилинлрический диод в маги ~си!!тном поле, направленном по его оси. Эффект генерирования магнетроном СВЧ- колоб ' сбаний открыл в 1924 году чехословацкий инженер А.Жачек, а термин магнетрон ввел Работ л агкериканский физик А.
Хаял, который в1921 году разработал теоретические основы пров "ты магнетрона. В СССР исследования мапгстронов оригинальной конструкции были "сведены в 1926 году А. А. Слуцким и Д. С. Штейнбергом. Г!ервые многорезонаторные "загн ветрены в СССР были разработаны Н. Пз. Алексеевым н В. М. Маляровым. Часть 1, Вакуумная и плазменная электроника )г4 Рис. 4.16, Многорезонаторный магнетрон 1 — анодный блок с резонаторами типа ежель †отверст"; 2 — резонатор, 3 — вывод подогревателя катода; 4 — катод; 5 — петля связи, б — выходное устройство СВЧ-энергии ййагнетрон относится к югассу генераторных элекгровакуумных СВЧ-приборов, в которых формирование электронного потока и его взаимодействие с электромагнитным полем СВЧ-диапазона происходят а пространстве взаимодействия, где электрические и магнитные поля скрещены. Общий вид магнетрона представлен на рис.
4.16. Количество резонаторов в диоде магнетронного типа всегда четное. Эмитированные катодом электроны двигаются под воздействием скрещенных электрического и магнитного полей. В пространствс между катодом и анодом происходят процессы, характерные для любого приоора СВЧ-диапазона. Управление электронным потоком, образование сгустков электронов и отдача энергии высокочастотному электрическому полю — все эти процессы происходят в одном пространстве. Если для просторны рассмотреть пространство между анодом и католом в виде плоскости (при й ++ сс ), то траектория электронов будет описываться циклоидой (рис. 4.17, и), Благодаря рассеянию полей отдельных резонаторов их колебания жестко связаны друг с лругом, а система всех резонаторов представляет собой единую колебательную систему.
Высокочастотные колебания в пространстве взаимодействия магнетрона имеют вид стоячей волны (рис. 4.17, б). Стоячие волны можно интерпретироващ как сумму двух бегУ- щих волн, распространяющихся в противоположные стороны. Это достигается путем подбора значений анодного напряжения и напряженности магнитного поля. Электроны уплотняются в сгустки, имеющие вил спиц, Как видно из рис. 4.17, 6, внутри спин траектории электронов имею~ сложныйт характер. б) а) Рис.
4.17. Цикпоидапьные траектории зпектронов в плоском магнегроне (а) и образование сгустков зпекгронов (спиц) в пространстве взаимодействия цилиндрического магнетрона (б) 4 Приборы и устройства вакуумной электроники 125 ьтинетическая энергия электронов при их движении в спицах определяется скоростью „„тронов при их движении по циклоидальной траектории. Она максимальна на вершине В ци иклоиды, где скорость определяется как: к;„,„= 2 — . В М ханизм передачи энергии электронов высокочастотному полю заключается в уменьшении энергии электронов, которая максимальна у катода н близка к нулю у анода. Преобразование энергии электронов в энергию ОВЧ-ловя продолжается от момента их змисни с катода до момента достижения анода. Заметим, что часть электронов в результате ожных траекторий возвращается на катод и способствует увеличению эмиссии за счет эффекта вторичной электронной эмиссии у~вопия синхронизма выполняются при оптимальном соотношении между анодным напряжением и величиной магнитного поля.
В зависимости от режима работы различает магнетроны импульсного и непрерывного действия. По конструктивному исполнению магнетроны могут быть как перестраиваемые по частоте, так н настроенные на определенную частоту (рис. 4. ) 8). а) б) Рис. 4ДВ. Некоторые типы мвгиетронов: а — мощный импульсный магнетронный генератор сантиметрового диапазона длин вопи с перестраивавмай частотой; б — мощный магнвтрон миллиметрового диапазона; в — усилитель СВЧ-диапазона— вмплитрон различа "ичают разновидности магнетроноа, которые относят к приборам М-типа: а Й„, итпрон — магнетрон, частота генерируемых колебаний которого изменяется в широком ом диапазоне и пропорциональна анодному напряжению.
'к Ан зтллилкрои (платинотрон) — мощный усилитель обратной волны магнетронного типа с за, С) ~,„' замкнутым электронным потоком. Всмоклрон — усилитель прямой волны магнетронного типа с распределенной эмис- сией Часть /, Вакуумная и плазменная электроника О ь)лзкекгкрсн — трехэлектродная импульсная модуляторная лампа, в которой для формирования электронного пучка и управления током используется магнетронная пушка. О Кармашрои — прибор обратной волны магнетронного типа, в котором используется взаимодействие замкнутого электронного потока с согласованной замедляющей системой.
4.5. Электронно-лучевые приборы ;)лектронко-лучевььмв кркборсмп называегсв класс электровакуумных приборов, предназначенных для преобразования информации, в которых для этих целей используется поток электронов в форме луча или пучка лучей, Различают четыре основных типа электронно-лучевых приборов: ° сигнал--свет; ьз свет — сигнал; О сигнал †сигн; О свет †св.
4.5.1. Приборы типа "сигнал — свет" К приборам первой ~ руппы "сигнал — свет" относятся электронно-лучовые приборы, позволяющие преобразовывать электрические сигналы в световые изображения. В соответствии с предложенной моделью электровакуумного прибора, сформированный устройством управления электронный луч в результате детектирования преобразуется в световой сигнал по различным физическим механизмам, которые и определяют прибор.
Кинескоп — электронно-лучевой прибор, предназначенный для приема электрических сигналов и преобразования их в световое изображение, например, телевизионное. Кинескоп образован от греческих слов йлеэзз — — движение и зАорео — — смотрю. Различают кинескопы монохромные и цветовые. В основе работы кинескопа лежит явление преобразования энергии электронного пучка в световой сигнал в результате катодолюминесценции.
Рассмотрим кинескоп исхоля из предложенной модели злектровакуумного прибора (рис, 4,19), управление электронным пучком осуществляется как с помощью элелтростатических отклоняющих систем, так и с помощью двух пар отклоняющих ыагнззтных катушек, насаженных иа горловину кинескопа. Яркость свечения в определенной точке экрана определяется мгновенной интенснв постыл пучка, управляемого принимаемым телевизионным сигналом. Электропровод ность люминофоров достаточна мала. Оселающие на экран электроны заряжают его отрицательным зарядом, и поток алекзро он- ного пучка на экран может прекратиться. Однако люминофоры обладают большим коэф фициентом вторичной электронной эмиссии.
Ото явление используется для отвола зар ядов путем покрытия внугрснней стороны экрана проводящим слоем и подсоединения е его к аноду. а. В цветнолз телевидении широко используются масочные кинескопы, экран которых сор зован узкилзи полосками люминофоров красного (к). зеленого (з) и синего )с) цвеза свеч" че- 4 Приборы и устройства вакуумной электроники (гр н„я Этот масочный тип получил название шслевой теневой маски (рис. 4.20, и), Три лектронных прожектора формируют три сходяшихся у экрана электронных пучка, каж- ,й из которых возбуждает свечение люминофора только одного цвета.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
