3.2 Двухрезонаторные клистронные генераторы Рассмотрим схему двухрезонаторного клистронного генератора (рис. 3.7) . Между входным и выходным резонаторами клистронного генератора есть цепь обратной связи. Для самовозбуждения клистрона и поддержания стационарных колебаний необходимо выполнить баланс фаз и баланс амплитуд. Рассмотрим кривые напряжений на зазоре входного (рис, 3.8а) и выходного (рис. 3.8б) резонаторов клистронного генсратора. Сдвиг фазы в цепи обратной связи (ро.с. Для .отдачи максимальной энергии сгустки электронов должны проходить выходной резонатор в момент максимального тормозящего поля. Центром сгустка будет электрон, который проходит первый зазор в момент перехода от тормозящего поля к ускоряющему. Из рис. 3.8 видно, что в этом случае оптимальный угол пролета в пространстве дрейфа при наличии запаздывания на угол φо.с в линии обратной связи θ0 опт+φо.с=2π(n+3/4). Так как угол пролета между резонаторами, введенный в (3.6), , то, считая 6о=0оопт, получим (3.22) Существует множество дискретных областей значений U0, в которых возможны автоколебания. Эти области называются зонами генераций. При вариациях ускоряющего напряжения U0 в пределах зоны для выполнения баланса фаз автоматически должна изменяться частота колебаний. Это явление называется электронной перестройкой частоты. Вторым необходимым условием самовозбуждения двухрезонаторного клистрона является баланс амплитуд. Клистрон может генерировать колебания только в том случае, если ток электронного луча /о превосходит некоторое определенное значение, называемое пусковым током. При токе, меньшем пускового, электронный луч передает в выходной резонатор энергию, не достаточную для покрытия потерь во входном и выходном резонаторах. Максимальная выходная мощность и КПД клистронных генераторов такие же, как в двухрезонаторных пролетных усилителях. В настоящее время они находят сравнительно узкое применение как генераторы средней мощности самой коротковолновой части сантиметрового диапазона и в миллиметровом диапазоне, где создание полупроводниковых генераторов соответствующей мощности затруднено. Основное назначение клистронных генераторов—получение колебаний высокой стабильности. Для повышения стабильности частоты в цепь обратной связи включают высокодобротную колебательную систему (один или несколько резонаторов). Клистронные генераторы используются в диапазоне частот 5,5—44 ГГц. Их выходная мощность лежит в пределах 0,2—200 Вт. Они применяются в системах связи, доплеровской радиолокации, радиомаяках, а также для накачки параметрических усилителей. назад | оглавление | вперёд