Лампа бегущей волны О-типа

Наиболее типичным представителем класса ламп бегущей волны является ЛБВ О-типа. Устройство ЛБВ, схематически изображено на рис. 4.

Лампа имеет спиральную замедляющую систему с коаксиальным входом и выходом. Ускоряющее напряжение обеспечивает требуемый синхронизм между электронами и волной, замедленной до скорости порядка 0.1 с. движение энергии по замедляющей системе происходит в направлении движения электронов. Фокусировка электронного потока осуществляется с помощью постоянного магнитного поля, создаваемого соленоидом и направленного вдоль оси лампы, подобно тому как это часто делается в пролетных клистронах.

Рис. 4. Схема устройства усилительной лампы прямой бегущей волны О-типа: 1 – катод; 2 – анод (ускоряющий электрод); 3 – коллектор; 4 – спираль; 5 – соленоид; 6 – вход; 7 – выход; 8 – стеклянная оболочка; 9 – электронный пучок

Лампа прямой бегущей волны принципиально может быть использована не только в качестве усилителя, но и в качестве автогенератора СВЧ. Для этого требуется лишь создать положительную внешнюю или внутреннюю обратную связь между выходом и входом ЛБВ. Но ЛБВ-генераторы имеют один недостаток. Им присущи ограничения диапазона электронной настройки, свойственные всем приборам с резонансной колебательной системой.

Реальный диапазон электронной настройки ЛБВ-генератора обычно составляет от десятых долей процента до нескольких процентов от средней частоты, т.е. имеет такой же порядок, как у отражательного клистрона. Следует иметь в виду, однако, конструктивную и эксплуатационную сложность ЛБВ в сравнении с отражательными клистронами. По этой причине, а также в связи с существованием ламп обратной волны, обладающих чрезвычайно широким диапазоном электронной настройки, генераторы на ЛБВ не находят сколько-нибудь существенного применения.

В качестве замедляющих систем ЛБВ главные позиции завоевали два типа замедляющих структур. Для широкополосных систем используется почти исключительно спирали, в то время как в системах с высокой средней мощностью предпочтение отдается замедляющим структурам со связанными резонаторами.

Электронный КПД мощных ЛБВ составляет 20–30%.

Клистронный усилитель по сравнению с ЛБВ может иметь гораздо более высокий КПД. В то же время ЛБВ имеет бóльшую рабочую полосу частот. Замена выходного резонатора многорезонаторного клистрона отрезком согласованной замедляющей системы ЛБВ позволяет получить значительную рабочую полосу при высоком КПД и усилении. Такой прибор называется твистроном.

Дата добавления: 2015-07-15