Объемный резонатор

(19) RU (11) (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4885259/21 (22) 26.1 1.90 (46) 30.12.93 Ьол. Йа 47-48 (71) Особое конструкторское бюро "Контакт" (72) Малюгин В.Н„ Ходорович Н.П. (73) Особое конструкторское бюро Контакт" (54) ОБЪЕМНЫЙ РЕЗОНАТОР (57) Использование: электроника СВЧ. Сущность изобретения: объемный резонатор содержит в цилиндрическом корпусе пролетную трубу с двумя модулирующими зазорами и дополнительную колебательную систему. Дополнительная колебательная система выполнена в виде металлического стержня, размещенного на стойке, соединяющей корпус резонатора с пролетной трубой. 1 ип.

2005321

Изобретение относится к объемным резонаторам, применяемым в приборах СВЧ типа "0".

Известен объемный резонатор (Ц, состоящий из коаксиального двухзазорного 6 резонатора, имеющего цилиндрическую оболочку и пролетную трубу, и дополнительной колебательной системы, расположенной внутри резонатора. Возбуждение в резонаторе несинусоидальной периодиче- "0 ской формы сигнала вызывает вторая колебательная система в виде многопроводной линии.

Недостаток такого резонатора состоит в том, что он имеет достаточно сложную конструкцию, включающую многопроводную колебательную систему. В таком резонаторе хотя и обеспечивается оптимальное взаимодействие высших гармоник с электронным потоком, не достигается высокое характеристическое сопротивление для высших гармоник из-за большой распределенной емкости многопроводной колебательной системы.

Наиболее близким к предложенному по 25 функциональному назначению и конструктивному выполнению является объемный резонатор (2) для несинусоидальной периодической формы сигнала, состоящий из коаксиального двухзазорного резонатора, 30 имеющего цилиндрическую оболочку и пролетную трубу, и дополнительной колебательной системы, расположенной внутри коаксиального резонатора. При этом дополнительная колебательная система выполнена 35 в виде двух металлических полуцилиндров, присоединенных к оболочке резонатора и пролетной трубе, разделенной на две части дополнительным зазором. Колебательная система на высшую частоту выполнена в 40 виде индуктивных петель и высокочастотного модулирующего зазора.

В таком резонаторе обеспечивается по сравнению с аналогом повышение характеристического сопротивления резонатора по "5 высшей гармонике эа счет меньшей распределенной емкости двухпроводной линии по сравнению с емкостью многопроводной линии у аналога. Однако размеры индуктивных петель, определяющие частоту 50 дополнительной колебательной системы, не позволяют существенно уменьшить их распределенную емкость, что ограничивает величину характеристического сопротивления резонатора по высшей гармонике. Кроме того, сложность конструкции данного резонатора из-за наличия индуктивных петель обуславливает его низкую технологичность в части подбора оптимального соотношения частот низшего и высшего видов колебаний для их эффективного взаимодействия с электронным потоком, так как конструктивно не представляется возможным использование механизмов, позволяющих осуществлять перестройку обеих частот резонатора.

Целью изобретения является получение более высокого характеристического сопротивления резонатора по высшей гармонике.

Цель достигается тем, что в объемном резонаторе, состоящем из коаксиального двухзазорного резонатора, имеющего цилиндрическую оболочку и пролетную трубу, и дополнительной колебательной системы, последняя выполнена в виде металлического стержня, расположенного на стойке, соединяющей корпус резонатора с пролетной трубой, образующей совмещенные модулирующие зазоры для низшей и высшей гармоник.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый резонатор отличается новым конструктивным выполнением дополнительной колебательной системы при наличии новых элементов и их связей с остальными элементами системы.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что не известны технические решения с аналогичной совокупностью существенных признаков, обеспечивающие получение более высокого характеристического сопротивления резонатора по высшей гармонике при совмещенных модулирующих зазорах для высшей и низшей частот. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения "существенные отличия".

На чертеже приведена схема конструкции предложенного резонатора в разрезе, Объемный резонатор содержит двухзазорный коаксиальный резонатор, состоящий из корпуса 1 с цилиндрической оболочкой и пролетной трубы 2, образующей совмещенные модулирующие зазоры 3 для низшей и высшей резонансных частот системы, и дополнительную колебательную систему в виде металлического стержня 4, размещенного на стойке 5, соединяющей корпус 1 резонатора с пролетной трубой 2.

Поток заряженных частиц, влетая по оси резонатора в зазоры 3, взаимодействует с СВ4-полем на низшей и высшей частотах благодаря наличию кондуктивной связи между элементами конструкции резонатора, чем достигается оптимальное соотношение обеих гармоник с электронным потоком.

2005321

На основную низшую гармонику резонатор настраивают при помощи механизма

6 настройки сильфонного типа с элементом настройки в виде сектора цилиндра, на вторую высшую гармонику — при помощи меха- 5 низма 7 настройки сильфонного типа с элементом настройки в виде цилиндра с глухим отверстием.

Такое конструктивное выполнение резонатора обеспечивает получение в нем бо- 10 лее высокого характеристического сопротивления для высших гармоник в сравнении с прототипом ввиду того, что емкость колебательной системы в предложенном резонаторе ограничена размерами 15 самого резонатора, а не индуктивной петли, что имеет место в прототипе. Заявленный резонатор эа счет повышения характеристического сопротивления по высшей гармонике и совмещения модулирующих 20 зазоров по высшей и низшей гармоникам позволяет повысить эффективность взаимодействия высокочастотных полей резонатора с электронным пучком, Кроме того, предлагаемая конструкция резонатора по- 25 ния частот основного вида колебаний и обертона, дополнительная колебательная

30 система выполнена в виде металлического стержня, размещенного на стойке. соединяющей корпус резонатора с пролетной трубой, а модулирующие зазоры выполнены совмещенными для низшей и высшей

35 гармоник.

Формула изобретения

ОБЪЕМН6! Й РЕЗОНАТОР, содержащий в цилиндрическом корпусе пролетную трубу, образующую с ним два модулирующих зазора, и дополнительную колебательную систему, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения массогабаритных характеристик за счет разделеэволяет обеспечить значительный диапазон перестройки резонансных частот низшего и высшего колебаний в резонаторе, относительная величина которого для низшей частоты составляет 7,5 для высшей — 12,5, что достигается применением элемента настройки сильфонного типа в виде цилиндра с глухим отверстием. Предложенный резонатор проще по конструкции и технологии изготовления в сравнении с прототипом, так как не требует изготовления индуктивных петель, которые осложняют настройку резонатора на высшую и низшую гармоники.

Применение заявляемого резонатора в клистронах позволит повысить их КПД при уменьшении линейных размеров и снизить уровень нелинейных искажений при многочастотных режимах работы, что позволит их более эффективно использовать в системах телевидения и связи, (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 343633, кл. Н 01 J 25/10, 1970, Авторское свидетельство СССР

М 527769, кл. Н 01 J 25/10, 1973.