Генератор свч

Полезная модель относится к приборам СВЧ резонансного типа. С целью увеличения кпд генератор СВЧ, содержащий устройство формирования сгруппированного пучка электронов, выходной резонатор, устройство вывода мощности, внешнюю линию и нагрузку, дополнительно снабжен проходным резонатором, который через устройства ввода и вывода мощности соединен соответственно с устройством вывода мощности генератора и внешней линией, причем выходной и проходной резонаторы имеют одинаковую частоту колебаний. Проходной резонатор может быть выполнен в виде отрезка волновода, ограниченного с одной стороны устройством ввода мощности, а с другой стороны устройством вывода мощности, каждое из которых выполнено в виде диафрагмы с отверстием связи, причем устройство ввода мощности совмещено с устройством вывода мощности генератора. В режиме генерации в проходном резонаторе устанавливается стоячая волна и запасается СВЧ энергия, при этом повышается амплитуда волны и уровень проходящей СВЧ мощности через устройство вывода мощности генератора, что способствует повышению кпд генератора СВЧ.

Полезная модель относится к технике СВЧ, конкретно, к приборам СВЧ (генераторам, усилителям) резонансного типа.

Известен генератор СВЧ резонансного типа, например, триод и клистрон, содержащий устройство формирования сгруппированного электронного пучка, выходной резонатор, устройство вывода мощности коаксиального или волноводного типа, внешнюю линию и нагрузку. (И.В.Лебедев. Техника и приборы СВЧ. Т.2. «Высшая школа». М. 1972.)

Кпд генератора зависит от коэффициента связи выходного резонатора генератора с внешней линией и до определенных пределов возрастает с его увеличением. Увеличение коэффициента связи для вывода коаксиального типа осуществляется путем увеличения площади петли при индуктивной или кондуктивной связи, путем увеличения емкости связи при емкостной связи; для вывода волноводного типа - путем увеличения площади отверстия связи в диафрагме связи. Однако увеличение таким способом коэффициента связи приводит к искажению поля в выходном резонаторе генератора, что ограничивает повышение кпд.

Задачей полезной модели является повышение кпд генератора СВЧ за счет усовершенствования его конструкции.

Поставленная задача решается заявленным генератором СВЧ, который, как и известный, содержит устройство формирования сгруппированного электронного пучка, выходной резонатор, устройство вывода мощности, внешнюю линию и нагрузку.

В отличие от известного новый генератор СВЧ дополнительно содержит проходной резонатор, частота которого совпадает с частотой выходного резонатора. Проходной резонатор через устройства ввода и вывода мощности соединен соответственно с устройством вывода мощности генератора и внешней линией. Устройство ввода мощности в проходной резонатор совмещено с устройством вывода мощности из резонатора генератора.

Проходной резонатор может быть выполнен в виде отрезка волновода, например, прямоугольного, ограниченного с двух сторон устройствами ввода и вывода СВЧ мощности волноводного или коаксиального типа, например, для волноводного типа - диафрагмами с отверстиями связи.

Наличие проходного резонатора увеличивает связь генератора с внешней линией без искажения поля в выходном резонаторе генератора, поскольку размеры устройства вывода мощности генератора не изменяются.

На представленной фигуре приведена схема заявленной полезной модели в виде триодного генератора СВЧ.

Этот генератор содержит устройство формирования сгруппированного электронного пучка, состоящее из триода 1 и катодно - сеточного резонатора 2, выходной анодно-сеточный резонатор 3, устройство вывода мощности генератора волноводного типа, выполненное в виде диафрагмы 4 с отверстием связи 5, проходной резонатор 6, устройство вывода мощности проходного резонатора волноводного типа, выполненное в виде диафрагмы 7 с отверстием связи 8, внешнюю линию 9 и нагрузку 10.

Проходной резонатор 6 выполнен в виде отрезка волновода, ограниченного диафрагмами 4 и 7, и связан с выходным резонатором 3 отверстием связи 5 в диафрагме 4 и с внешней линией 9 отверстием связи 8 в диафрагме 7.

Устройство вывода мощности генератора совмещено с устройством ввода мощности проходного резонатора и выполнено в виде диафрагмы 4 с отверстием связи 5.

Генератор СВЧ работает следующим образом. Сгруппированный электронный пучок, сформированный триодом 1 и катодно-сеточным резонатором 2, поступает в выходной анодно-сеточный резонатор 3, наводит в нем электромагнитные колебания и в резонаторе 3 запасается СВЧ энергия. Запасенная СВЧ энергия выводится из резонатора 3 через отверстие связи 5 в диафрагме 4 в проходной резонатор 6, а из него через отверстие 8 диафрагмы 7 во внешнюю линию 9 и далее в нагрузку 10.

СВЧ мощность, проходящая через отверстие связи 5, пропорциональна произведению амплитуд волн слева и справа от него, т.е. амплитуд волн в выходном резонаторе 3 и проходном резонаторе 6. В режиме генерации в проходном резонаторе 6 устанавливается стоячая волна и запасается СВЧ энергия, поэтому амплитуда волны в нем повышена по сравнению с бегущим режимом во внешней линии в известном генераторе СВЧ. За счет повышения амплитуды волны вблизи отверстия связи 5 уровень проходящей мощности через него увеличивается и превышает уровень СВЧ мощности, проходящей через такое же отверстие связи при том же уровне запасенной энергии в выходном резонаторе в известном генераторе СВЧ.

Таким образом, использование проходного резонатора для вывода СВЧ энергии в генераторе СВЧ позволяет увеличить коэффициент связи выходного резонатора с внешней линией без увеличения размеров устройства вывода мощности генератора, и, следовательно, повысить кпд генератора СВЧ.

1. Генератор СВЧ, содержащий устройство формирования сгруппированного электронного пучка, выходной резонатор, устройство вывода мощности, внешнюю линию и нагрузку, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен проходным резонатором, который через устройства ввода и вывода мощности соединен соответственно с устройством вывода мощности генератора и внешней линией, причем выходной и проходной резонаторы имеют одинаковую частоту колебаний.

2. Генератор СВЧ по п.1, отличающийся тем, что устройство ввода мощности проходного резонатора совмещено с устройством вывода мощности генератора СВЧ.

3. Генератор СВЧ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что проходной резонатор выполнен в виде отрезка волновода, ограниченного с одной стороны устройством ввода мощности, а с другой стороны - устройством вывода мощности, каждое из которых выполнено в виде диафрагмы с отверстием связи.