Двухрезонаторные клистронные генераторы.

Схематически устройство клистронного генератора имеет вид, изображенный на рис 4.9.

Рис 4.9

В конструктивном отношении элементы обратной связи аналогичны устройствам ОС в генераторе на лампе с общей сеткой.

Для самовозбуждения клистрона фаза колебаний во входном резонаторе должна быть определенным образом связана с фазой колебаний в выходном резонаторе.

Построим графики напряжений на входном и выходном зазорах клистрона.

Рис 4.10

Через обозначен сдвиг фаз, создаваемый устройством обратной связи. Электронные сгустки образуются относительно электронов, прошедших центр первого зазора в момент перехода поля от тормозящего к ускоряющему. Для отдачи максимальной энергии сгустки должны проходить выходной зазор в момент максимального тормозящего поля.

Из рисунка видно, что оптимальный угол пролета в пространстве дрейфа должен составлять

С другой стороны угол дрейфа равен

Приравнивая эти углы, получим:

Это уравнение при фиксированном значении n приводит к виду:

, как для монотрона

.

Через обозначено оптимальное ускоряющее напряжение, при котором сгустки попадают в максимальное тормозящее поле выходного зазора.

Таким образом, при изменении должен наблюдаться ряд дискретных зон генерации, соответствующих целочисленным значениям n. В промежутках между зонами генерация невозможна, так как сгустки попадают в ускоряющее поле выходного зазора. Номер зоны генерации тем выше, чем больше время пролета в трубе дрейфа.

Рис. 4.11

При слабой связи между резонаторами. При сильной связи зоны раздваиваются, так как система двух связанных контуров в этом случае две резонансных частоты. В пределах каждой зоны происходит изменение частоты – электронная настройка.

Диапазон электронной настройки невелик (несколько мегагерц), недостатком такой настройки является большое потребление мощности на настройку.

Дата добавления: 2015-07-12