Малогабаритная импульсная лампа бегущей волны

Полезная модель относится к вакуумным электронным приборам, а именно, к малогабаритным импульсным лампам бегущей волны (ЛБВ) и может быть использована в радиолокационной СВЧ технике бортового базирования для работы в составе компактной передающей аппаратуры нового поколения. Малогабаритная импульсная лампа бегущей волны содержит электронную пушку, спиральную замедляющую систему, коллектор, ввод и вывод СВЧ энергии. Лампа размещена в вакуумном металлокерамической оболочке и снабжена пакетированной магнитной фокусирующей системой и системой воздушно-кондуктивного охлаждения. Ввод и вывод СВЧ энергии выполнены в виде волноводов, а электронная пушка выполнена штыревой конструкции с, по крайней мере, одним встроенным управляющим электродом. Полезная модель позволяет создать ЛБВ для СВЧ приборов с минимальными массогабаритными параметрами, надежно работающей как в нормальных условиях эксплуатации, так и при воздействии внешних дестабилизирующих факторов, в заданном восьмимиллиметровом диапазоне длин волн с полосой ~ 2ГГц и выходной мощностью СВЧ сигнала не менее 20 Вт.2 ил.

Полезная модель относится к вакуумным электронным приборам, а именно, к малогабаритным импульсным лампам бегущей волны (ЛБВ) и может быть использована в радиолокационной СВЧ технике бортового базирования для работы в составе компактной передающей аппаратуры нового поколения.

Известны различные конструкции ЛБВ (см., например, «Технологические процессы при создании ЛБВ для СВЧ приборов и их промышленно-экологическая безопасность» - статья депонирована в Центральном справочно-информационном фонде Минобороны РФ и опубликована в «Сборнике рефератов депонированных рукописей», серия А, выпуск 1 (94). М., ЦВНИ МО РФ, 2007 г. Авторы Ляшенко А.В., Лысогорский Д.А.). Общими недостатками известных устройств являются повышенные значения веса, габаритов, мощности тока потребления и питающего напряжения.

Наиболее близкой к заявленной полезной модели по технической сущности является лампа бегущей волны, описанная в патенте RU 2040826 (кл. H01J 25/34, опубл. 25.07.1995) и содержащая электронную пушку, спиральную замедляющую систему, коллектор, ввод и вывод СВЧ энергии. Недостатком известного устройства является сравнительно малые значения выходной импульсной мощности.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков и разработка базовой конструкции ЛБВ для СВЧ приборов с минимальными массогабаритными параметрами. Технический результат заключается в повышении надежной работы как в нормальных условиях эксплуатации, так и при воздействии внешних дестабилизирующих факторов, в заданном восьмимиллиметровом диапазоне длин волн с полосой - 2ГГц и выходной мощностью СВЧ сигнала не менее 20 Вт. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что малогабаритная импульсная лампа бегущей волны содержит электронную пушку, спиральную замедляющую систему, коллектор, ввод и вывод СВЧ энергии, причем она размещена в вакуумной металлокерамической оболочке и снабжена пакетированной магнитной фокусирующей системой и системой возлушно-кондуктивного охлаждения, причем ввод и вывод СВЧ энергии выполнены в виде волноводов, а электронная пушка выполнена штыревой с, по крайней мере, одним встроенным управляющим электродом.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемой лампы;

На фиг.2 - комплектация ее базовой части.

Малогабаритная импульсная лампа бегущей волны размещена в вакуумной металлокерамической оболочке и состоит из электронной пушки 1, спиральной замедляющей системы 2 и коллектора 3. Электронная пушка выполнена штыревой и снабжена подогревателем 4, катодом 5 и управляющим электродом 6. ЛБВ снабжена пакетированной магнитной фокусирующей системой 7 и системой воздушно-кондуктивного охлаждения 8. Для подачи и отвода СВЧ энергии предусмотрены волновод ный и ввод 9 и волноводный вывод 10.

Малогабаритная импульсная ЛБВ работает следующим образом. Электронная пушка 1 формирует электронный пучок, который под действием ускоряющего напряжения направляется от катода 5 к коллектору 3. С помощью фокусирующей системы 7, создающей продольное магнитное поле, обеспечивается необходимое поперечное сечение пучка на всем пути вдоль замедляющей системы 2. По волноводному вводу 9 подают полезный сигнал, который усиливается посредством воздействия с электронным пучком и направляется в волноволный вывод 10.

Электронно-оптическая система лампы позволяет формировать и удерживать электронный пучок радиусом 0,15-0,20 мм с током 40 70 мА в канале с радиусом ~ 0,6 мм. На практике это достигается благодаря высокой точности изготовления всей совокупности деталей (~ 5 мкм) и при гарантированной точности сборки, допускающей несоосность в основных узлах устройства не более 0,05 мм, что обеспечивает максимум надежности изделия при минимуме энергопотребления. Предлагаемая ЛБВ имеет уникальные электрические параметры: при работе в заданном восьмимиллиметровом диапазоне длин волн с полосой - 2ГГц (не менее 1240 МГц) выходная мощность составляет не менее 20 Вт при коэффициенте усиления не менее 35 дБ и скважности, равной 5. Заданный уровень мощности в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн был получен при низком напряжении анода (не более 6,2 кВ) с КПД более 13%, при этом масса устройства не превышает 750 г, а габариты не более 220х69,5х46 мм.

Стыковочные работы в составе конечных изделий - компактной передающей СВЧ аппаратуры нового поколения - показали устойчивое функционирование устройства как при нормальных условиях эксплуатации, так и при воздействии внешних факторов.

Малогабаритная импульсная лампа бегущей волны, содержащая электронную пушку, спиральную замедляющую систему, коллектор; ввод и вывод СВЧ энергии, отличающаяся тем, что она размещена в вакуумной металлокерамической оболочке и снабжена пакетированной магнитной фокусирующей системой и системой воздушно-кондуктивного охлаждения, причем ввод и вывод СВЧ энергии выполнены в виде волноводов, а электронная пушка выполнена штыревой конструкции с, по крайней мере, одним встроенным управляющим электродом.