Прибор м-типа

-" - -: - а1-1 Я

О П И С А Н- И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2788 9l

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 11.Ч1.1969 (№ 1336460/26-25) Кл. 21g, 13/17 с присоединением заявки ¹

Приоритет

М П К Н 01 j 23/24

Н Olj 25/44

УДК 621.385.6 (088.8) Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 21.Ч111,1970, Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 13,XI,1970

Авторы изобретения В. В. Гущин, В. А. Депилов, В. А. Неганов, П. Я. Чигиринский и В. У. Семенов

Заявитель

ПРИБОР М-ТИПА

Изобретение относится к классу приборов магнетронного типа с бегущей волной (ЛБВМ и ЛОВМ), усовершенствует конструкцию узла отрицательного электрода.

Известно, что в приборах магнетронного типа между вводом и выводом энергии распространяются паразитные быстрые волны, которые образуются на неоднородностях замедляющей системы и ВЧ трансформаторах ввода и вывода энергии, Экспериментально установлено, что значительная часть энергии быстрых волн распространяется по ВЧ каналам, образованным отpHIlàòåëьным электродом и корпусом лампы, а также отрицательным электродом и элементами замедляющей системы. В зависимости от конструкции эти два канала могут быть связаны между собой в большей пли меньшей степени.

Известны несколько вариантов конструкций приборов и их отдельных узлов, которые отличаются уменьшенной величиной паразитной обратной связи между выводом и вводом энергии за счет подавления быстрых волн, связанных с отрицательным электродом. В большинстве приборов типа ЛБВМ это обеспечивается разделением отрицательного электрода на сегменты и размещением ВЧ сосредоточенных поглотителей в разрывах между сегментами.

1-1едостатком этой конструкции является низкая эффективность подавления быстрых волн, вследствие шунтирования поглотителей емкостями, образованными торцами смежных

5 сегментов.

В предлагаемом изобретении для подавления быстрых волн, связанных с отрицательным электродом, заменяют часть отрицательного электрода одним или несколькими отрезками

10 замедляющих систем с большим распределенным затуханием или поглощающими вставками. При этом этп отрезки располагают или со стороны пространства взаимодействия, или со стороны, противоположной пространству

15 взаимодействия, пли одновременно с обеих сторон. Этп отрезки поглощающих замедляющи. систем в начале и в конце должны иметь элементы согласования с соответствующими каналами распространения быстрых волн.

20 На чертеже дано схематическое изображение предлагаемой конструкции.

Прибор M-типа действует следующим образом.

Пространство взаимодействия электрон25 ного потока 1 с ВЧ полем замедленной волны в приборе магнетронного типа (на чертеже для примера дано схематическое изоopamekIIIe лучевой ЛБВМ) образовано противолежащими поверхностями положительно за30 ряженной замедляющей системы 2 (в даль2788Й пейшем она называется активной замедляющей системой) и отрицательно заряженного электрода 8 в виде проводящей металлической пластины. Электрод 8 может состоять из отдельных, связанных между собой по постоянно»у току сегментов (4,3...). Перпендикулярно плоскости чертежа и электрическим силовым линиям между системой 2 и электродом 8 в пространстве взаимодействия прибора магнитной системой создано скрещенное магнитное поле Н, величина которого влияет на переносную скорость (в направлении оси

ОХ) потока 1 и на характер электронных траекторий.

Отличительным признаком предлагаемой конструкции является то, что часть отрицательного электрода прибора заменена одним или несколькими элементами в виде отрезков

5 и 6 замедляющих (периоднческпх) линий-— систем с большими потерями для СВЧ сигналов, которые распространяются по этим отрезкам замедляющих линий. Отрезки 5 и 6 на чертеже имеют вид гребенчатого типа.

Быстрые волны, возникающие на неоднородностях замедляющей системы 2 и в области

ВЧ трансформаторов выводов 7 и вводов 8 энергии (соответственно), распространяясь от вывода к вводу, образуют цепь паразитной обратной связи. ВЧ каналами для распространения быстрых волн служат двухпроводные линии, образованные отрицательным электродом 8 и элементами замедляющей-системы 2 и отрицательным электродом 8 и корпусом лампы 9. Быстрые волны возбуждают отрезки 6, которые обращены к системе 2, и отрезки 5. По высокой частоте отрезки 5, 6 соединены (связаны) со смежными отрезками отрицательного электрода 8.

Отрезки 5, 6 поглощающих систем могут быть расположены со стороны электронного потока 1 (отрезок 6), со стороны, противоположной потоку 1 (отрезок 5), или одновременно с обеих сторон, как это изображено на чертеже. Число отрезков 5 и 6 систем может быть достаточно произвольным и определяется требованиями к уровню поглощаемой энергии быстрых волн и степени их поглощения (величины затухания). Потери в отрезках 5 и 6 могут быть созданы внесением сосредоточенных поглощающих элементов, распределенными поглотителями 10 или с помощью поглощаемых материалов, нанесенных непосредственно на отрезки 5 и 6 систем. Величина затухания этих отрезков определяется уровнем энергии паразитных быстрых волн.

Чем выше уровень излучаемой энергии волн, тем требуется больший уровень затухания, Для увеличения затухания отрезки 5 и 6 поглощающих структур могут иметь ВЧ разрывы, подобные тем, которые применяются в настоящее время в СВЧ приборах с распределенным взаимодействием, например в ЛБВО.

Отрезки поглощающих систем должны быть согласованы по волновому сопротивленшо с двухпроводными линиями, образованными от5 о

65 рицательным электродом 8, элементами замедляющей системы 2 и корпусом лампы 9. С этой целью начальные участки отрезков 5 и

6 поглощающих систем, снабжены ВЧ трансформаторными переходами. Согласующие переходные участки 10 поглощающих отрезков 5 и 6 будут способствовать уменьшению отражений ВЧ сигналов в местах соединения электрода 8 с отрезками 5 и 6 замедляющих систем, что позволит подазить или существенно снизить в областях сочленения элементов

8, 4, 5, 6 паразитное излучение (вторичное перепзлученне) оыстрых волн, возбу>кдающих отрезки поглощающих систем 5, 6.

Быстрые волны могут возбуждаться на отдельных частотах или участках частотного диапазона. Поэтому рабочий диапазон отрезков 5, 6, поглощающих систем с необходимым поглощением ВЧ сигналов следует выбирать таким, чтобы он соответствовал диапазону возбуждаемых быстрых волн или обеспечивал требуемое затухание отдельных, наиболее интенсивных составляющих спектра быстрых волн, если мощность остальных менее интенсивных составляющих не приводит к ухудшению выходных параметров лампы.

I(онструктивно это может быть выполнено в виде ряда параллельно пли последовательно включенных поглощающих систем 4 одинакового или разного типов (например лестница, спираль и т. д.) и настроенных на поглощение наиболее интенсивных составляющих спектра быстрых волн или перекрывающих весь диапазон возбуждения быстрых волн с необходимой величиной затухания.

Предлагаемая конструкция имеет еще ряд принципиальных особенностей.

Поверхность отрезков 5, 6 поглощающих систем, обращенных к активной системе 2, является продол>кением поверхности отрицательного электрода 8, обращенной к системе 2. Потенциал отрезков 5, 6 поглощающих систем выбирается равным потенциалу отрицательного электрода, а расстояние между противолежащими сторонами элементов систем 2 и отрезком 5 выбрано таким, чтобы в этой области не нарушался синхронизм Нерепосной скорости электронного потока и фазовой скорости замедленной волны в активной системе 2.

Параметры отрезков 5, 6 замедляющих систем (период, фазовый сдвиг на ячейку и т. п.), определяющие фазовую скорость распространения ВЧ волн в этих поглощающих системах, следует выбирать такими, чтобы фазовые скорости замедленных волн в системах 2, 5, 6 были несинхронны. Это позволит избе>кать взаимодействия электронного потока 1 с

ВЧ волнами, распространяющимися в отрезках 5, 6 поглощающих систем. При этом энергия подобного взаимодействия будет достаточно малой.

Прп выборе местоположения отрезков 5, 6 поглощающих систем по длине пространства взаимодействия не следует располагать от278891

Редактор А. Калашникова

Техред Л. Я. Левина Корректор Т, А. Уманец

Заказ 3252/16 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 резки б вблизи вывода 7 энергии, так как в этой области максимум ВЧ поля системы 2 и часть полезной мощности может рассеиваться на поглощающих отрезках б, обращенных к электронному потоку. Если размещать поглощающие элементы вблизи ввода 8 энергии в области слабого ВЧ поля системы 1, то быстрые волны, распространяющиеся по отрицательному электроду, могут вызвать дефокусировку электронного луча.

В качестве отрезков поглощающих замедляющих линий можно использовать также системы типа прямоугольная спираль, которые включены в разрыв между секциями отрицательного электрода вместо части его и поглощают одновременно быстрые волны из обоих

ВЧ каналов их распространения.

В качестве поглощающих отрезков могут использоваться и другие типы замедляющих систем, например, различные модификации лестничных систем, меандровые линии и т. и.

Подобное конструктивное усовершенствование узла отрицательного электрода для подавления быстрых волн, заключающееся в замене части отрицательного электрода («холодного» катода) отрезками поглощающих замедляющих систем, может быть использовано также в других типах магнетронных приборов (ЛОВМ, усилитель ультрон, ЛБВМ сопряженного типа с отрицательно заряженной замедляющей системой и т. д.).

Предмет изобретения

1. Прибор М-типа, содержащий замедляющую систему и отрицательный электрод, состоящий из нескольких отдельных частей и образующий с замедляющей системой пространство взаимодействия, отличающийся тем, 10 что, с целью увеличения коэффициента усиления и стабилизации работы прибора, некоторые части отрицательного электрода выполнены в виде замедляющих систем с согласующими элементами на концах.

15 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что части отрицательного электрода, выполненные в виде замедляющих систем, расположены со стороны пространства взаимодействия.

3. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что

20 части отрицательного электрода, выполненные в .виде замедляющих систем, расположены со стороны, противоположной пространству взаимодействия.

4. Прибор по п. 1, отлича ощийся тем, что

25 части отрицательного электрода, выполненные в виде замедляющих систем, расположены со стороны пространства взаимодействия и со стороны, противоположной пространства взаимодействия.