Импульсный трансформатор. Генераторы на лавинно-пролётных диодах. Генераторы на платинотроне. Побочные излучения передатчиков СВЧ, страница 3

Однако , неясными остаются процессы установления и правильного формирования спиц пространственного заряда . Экспериментальные данные показали , что митрон по своим свойствам близок к магнетрону и электронно-лучевым приборам . При данной частоте и геометрии анодного блока, частота зависит от свойств внешней колебательной системы. В митроне можно получить перестройку в отношении 2:1 от средней частоты.

Обычно нитрон конструируют с внешним катодом и специальным управляющим электродом (рис. 15. 5.1).

Это прибор со встречным электрическим и магнитным полями. Электроны, имитируемые катодом (1) под действием ускоряющего потенциала электрода (2) в магнитном поле, образованном торцевыми магнитами (обычно постоянные магниты), по сложным траекториям втягиваются в пространство взаимодействия, образованное ВШС (4) и холодным катодом (3).

рис. 15. 5. 1

Электроны, вращаясь по круговой траектории группируются в спицы и отдавая свою потенциальную энергию оседают на аноде (4).

          В митроне может осуществляться как ЧМ, так и AM. митроны используются в качестве мощных задающих генераторов в схеме совместно с мощными широкополосными ЛБВ, что позволяет получить достаточно большие мощности с возможностью быстрой перестройки частоты (рис. 15. 5. 2).

рис. 15. 5. 2

Если хотим получить достаточно линейную ЧМ, то необходимо осуществить её изменением Uа при малой паразитной AM.

Если хотим получить AM, то желательно использовать изменение Uy, но при этом есть некоторая ЧМ (паразитная), но она мала (допустима).

ЧМ можно осуществить по управляющему электроду.

Схема питания митрона изображена на рис.15.5.3.

С помощью нитрона можно получить линейную ЧМ (ЛЧМ).

Рис.15.5.3.

15.6. Генераторы на платинотроне

Если платинотрон использовать в качестве автогенератора, то он называется стабилатрон. Если платинотрон использовать в качестве усилителя (ГВВ), то он называется амплитрон.

Платинотрон - это магнетрон с разорванной следящей системой.

Стабилатрон - это автогенератор высокостабильных СВЧ колебаний большой мощности.

Структурная схема стабилотрона изображена на рис.15.6.1.

рис. 15. 6. 1

Платинотрон обладает обратной прозрачностью.

Работа: шумовые колебания, возникающие в платинотроне,  при подаче на него напряжения, будут распространяться к отражателю. Часть мощности отражается от отражателя и поступает обратно на платинотрон, проходит через платинотрон, т. е. на его вход, далее, через управляемый фазовращатель и поступает на резонатор,  настроенный на частоту, лежащую в полосе пропускания платинотрона. Далее, мощность отражается от резонатора и через Фазоврашатель поступает в платинотрон. Колебания, которые не соответствуют частоте настройки резонатора, поступают в балластную нагрузку. С выхода платинотрона колебания определённой частоты поступают на отражатель и процесс продолжается.  Часть мощности отражается,  а большая часть мощности поступает в полезную нагрузку.

Фазовращатель служит для подстройки баланса Фаз.

Чем больше добротность резонатора, тем больше стабильность колебаний.

15. 7. ГВВ на амплитроне

Если замедляющая система разомкнута, то получаем ГВВ. Число ламелий у амплитрона (рис.15.7.1) нечётное,  а число ячеек чётное.

Принципиально замедляющая система амплитрона является широкополосной, однако на практике полоса пропускания 10%, т. к. полоса пропускания усиливаемых частот амплитрона ограничивается электрическими свойствами прибора, а именно, замкнутым характером электронного пучка.

Обычно, замедляющая система у амплитрона представляет собой систему с аномальной дисперсией. Это значит, что с увеличением частоты скорость ВЧ поля также увеличивается.  При этом фазовый сдвиг на ячейку может меняться от 0 до π. Поскольку пучок замкнут, то для устойчивого состояния необходимо:

Nθ=2[k]π , где k = 1, 2, 3, ...

θ - фазовый угол

N - количество ламелий.

Если последнее условие не выполняется, то после одного оборота спицы колебания срываются.