Генераторы клистронные

Ультракороткие волны (УКВ) представляют чрезвычайный интерес для решения многих важнейших технических задач. Это связано с тем, что для передачи энергии и получения направленного излучения выгодно увеличивать частоту колебаний (см. 1.5). Революция в технике УКВ" произошла в 1930 — 1940 гг., и теперь устройства, на которых были проведены знаменитые опыты Герца, Попова и др., представляют лишь исторический интерес. Основной недостаток передатчика Герца — это затухание колебаний и большая ширина спектра излучаемых частот. В современных генераторах УКВ (клистронах и магнетронах) взаимодействие электронного пучка и волн, возникающих в резонаторе, происходит по-иному, что позволяет поднять верхнюю границу частот (v 30 ГГц) и резко увеличить мощность сигнала, достигающего иногда десятков миллионов ватт в им пульсе. Положительными свойствами подобных излучателей являются высокая монохроматичность электромагнитной волны (излучается строго определенная частота) и крутой фронт временных характеристик сигнала. В качестве приемника УКВ-излучения обычно используют вибратор или объемный резонатор с кристаллическим детектором, имеющим резко нелинейные свойства, с последующим усилением низкочастотного сигнала. [c.10]

К первой группе генераторов относятся магнетроны, клистроны, лампы обратной волны, генераторы, действие которых основано на эффекте Черен-кова, и другие источники излучения, а также всевозможные преобразователи частоты. Генераторы этой группы работают в широком диапазоне мощности. [c.211]

Отражательный клистрон представляет собой маломощный генератор, превращающий энергию источника постоянного тока в электромагнитные колебания сверхвысокой частоты. [c.211]

Основные методы радиолокации. Наибольшее распространение получила активная импульсная Р. Вследствие того, что излучение зондирующего импульса заканчивается раньше прихода отражённого сигнала, для передачи и приёма в импульсных РЛС служит одна п та же антенна. Укрупнённая блок-схема РЛС изображена на рис. 1. Широкое применение в передающих устройствах РЛС нашли магнетроны, однако в большинстве современных РЛС передатчик построен по схеме усилителя электрических колебаний (с выходным каскадом на клистроне или лампе бегущей 220 волны) и имеет задающий ВЧ-генератор, служащий [c.220]

С. ч. путём захватывания используют для С. ч. мощного генератора, воздействуя на него сигналом более стабильного маломощного генератора. При этом необходимо обеспечить малость обратного воздействия мощного генератора на маломощный. Этот метод применяют, напр., для С. ч. клистрона, воздействуя на него гармоникой кварцевого генератора. [c.659]

Отражательный клистрон имеет небольшую мощность и применяется в качестве гетеродина приемников и генератора в измерительной аппаратуре. По своим размерам и внешнему виду напоминает обычную металлическую радиолампу. [c.344]

При длинах волн более 10 сл для питания резонатора используют диапазонный генератор с триодом, тогда настройка в резонанс может производиться изменением как частоты генератора, так и длины резонатора. При длинах волн менее 10 ал в качестве генераторов используются клистрон или магнетрон, у которых, однако, невозможно изменение длины волны в широких пределах. Поэтому настройка в резонанс может производиться только изменением длины резонатора. Общий метод определения параметров диэлектрика состоит в следующем снимают резонансную кривую 134 [c.134]

Полые резонаторы применяют в диапазоне сантиметровых и более коротких волн. Как сказано, настройка в резонанс осуществляется перемещением поршня. Резонансная кривая резонатора обычно экспонируется на экране электронно-лучевой трубки по этой же кривой определяется (в точке максимума) резонансная длина волны. В качестве задающего генератора используют отражательный клистрон. С помощью вспомогательного источника напряжения (обычно генератора пилообразных колебаний) осуществляется качание частоты генератора в пределах диапазонной электронной настройки, имеющейся у клистрона. Цепь развертки осциллографа питается от того же источника напряжения, которым модулируется клистрон (рис. 5-13, а). Часто в качестве модулирующего напряжения используют пилообразное напряжение развертки осциллографа. Тогда на экране осциллографа наблюдается огибающая высокочастотных колебаний, т. е. резонансная кривая резонатора. [c.136]

В большинстве случаев в качестве высокочастотного генератора используется отражательный клистрон. Энергия генерируемых колебаний чере коаксиальный кабель или волновод подводится к резонансной полости, расположенной между полюсными наконечниками электромагнита. В случае больших длин волн для ввода энергии в криостат используют коаксиальную линию, так как волновод создал бы излишний подвод тепла к охлаждающей ваипе. В случае коротких длин волн используются волноводы. Резонансная полость соединяется вторым коаксиальным кабелем или волноводом с детектором, измеряющим интенсивность выходного сигнала. На фиг. 22 схематически изображен криостат, предназначенный для исследования парамагнитного резонанса. [c.408]

Для просвечивания большинства материалов наибольшее применение находят источники малой и средней мощности от 10 мВт до 1 Вт в непрерывном режиме генерации. Обычно это отражательные клистроны, лавинопро-летные. диоды и генераторы Ганна, табл. 2. [c.211]

Принцип работы схемы, в которой все элементы обозначены сплошной линией, заключается в следующем. Энергия СВЧ от клистронного генератора 2 подается через вентиль 5, волновод и аттенюатор 4 к излучающему рупору 5. Энергия проходит через образец 10, принимается приемной антенной 6 н через измерительный апенюатор 4 попадает на детектор 7, после чего сигнал усиливается и подается на индикаторный прибор 8. Такая схема позволяет проводить контроль свойств материала по величине затухання энергии СВЧ в образце, отсчитываемого по шкале аттенюатора, с помощью которого величина сигнала индикаторного устройства прибора поддерживается на постоянном уровне. [c.218]

Принцип работы таких схем заключается в следующем. Энергия СВЧ клистронного генератора 2 через вентиль 3 подается на излучающую антенну 5. Отраженный сигнал (обычно сумма всех отраженных сигналов) попадает либо на ту же антенну (рис. 17, а) и с помощью соответствующих волноводных элементов подается на детектор 6, либо в другую приемную антенну 5 (рис. 17, б), детектируется, обрабатывается и подается на индикаторный прибор 7. [c.219]

В качестве генераторов сверх-высокрчастотных колебаний могут быть использованы маломощные клистроны, выпускаемые. промышленностью со стандартными блоками питания и модуляции. Благодаря наличию одного канала можно использовать всевозможные системы усиления, преобразования и индикации, дающие возможность решать ряд сложных задач интроскопии. [c.240]

Принцип работы такой аппаратуры заключается в следующем (см, рис. 37) Энергия СВЧ от клистронного генератора 2 подается на коммутатор, выполненный в виде вращающегося сочленения, и последовательно во все каналы. Пройдя накладную излучающую антенну 5, сигнал излучается в пространство, проходит сквозь контролируемый объект и попадает в накладную приемную антенну 7, а затем в основную приемную антенну 8. Приемная антенна выполнена идентично передающей антенне. В ней имеется коммутатор СВЧ, который в той же последовательности, что и передающая антенна, коммутирует каналы и подает их на детекторную секцию 9, выделяющую низкочастотный сигнал, несущий информацию [c.243]

В неавтоматических влагомерах используют одноканальную схему по методам прямого преобразования (отсчет по шкале прибора) или замещения (отсчет по шкале аттенюатора). Установка (рис. 50, а) состоит из двух частей приемно-измерительного тракта (приемная антенна 5, измерительный аттенюатор 6, детектор 7, усилительный блок 8, измерительный прибор 9) и передающего тракта (передающая антенна 4 с клистронным генератором 2 и блоком питания 1 и вентилем 3), 10 — устройство управления аттенюатором. [c.254]

Мощность от клистронного генератора 2 (см. рис. 55) с блоком питания 1 через аттенюатор 3 и развязывающий вентиль 4 поступает на двойной волноводный тройник 5, с помощью которого она делится пополам и поступает в эталонное плечо и измерительное. [c.258]

Методика и измерительная техника микрорадиоволновых испытаний. Диапазон микрорадиоволн относится к участку электромагнитного спектра 3X 10 3х т. е. диапазону миллиметровых волн. В качестве источников микрорадиоволн используются различные типы генераторов отражательные клистроны, магнетроны, лампы обратной и бегущей волн, полупроводниковые генераторы (диоды Гана, лавинопролетные диоды). Выбор того или иного типа генератора обуславливается требуемой генерируемой мощностью и их габаритами. Исследования, проведенные ранее [34], показали, что для контроля изделий с малыми потерями, т. е. для сравнительно хорощих диэлектриков, не требуется большой мощности излучения. Поэтому отражательные клистроны, имеющие мощность излучения порядка 22 мВт, получили [c.132]

При объяснении происходящих в этих генераторах явлений часть авторов, следуя Баркгаузену, пренебрегала энергетической стороной процесса и пользовалась гипотезой о периодическом колебании электронов вокруг сетки трехэлектродной лампы. Другая часть, наоборот, стремилась исходить из электродинамических соображений. Что касается советских ученых, то даже на ранней стадии изучения описываемых явлений в лице Д. А. Ро-жанского мы имели поборника энергетической теории, что было им высказано в 1931 г. в Москве на конференции по колебаниям [42]. Электродинамическая теория позже сыграла существенную роль в создании более совершенных генераторов магнетронного и клистронного типов. [c.321]

Клистронные генераторы в рассматриваемый период не стали еще источниками получения мощных сверхвысокочастотных колебаний Однако теория их за это время трудами многих наших исследователей (В. Я. Са- [c.342]

Генераторы СВЧ с динами ч. управлением а л е к т р о н н ы м потоком в ваку-у.чных электронных приборах (клистронах, магнетрон-ного типа приборах, лампах обратной волны, лампах бегущей волны и др.), в отличие от ламповых генераторов па триодах и тетродах со статнч. управлением электронным потоком, супцественно используют инерцию электронов. Взаимодействие электронных потоков с эл.-магн. полем слагается из двух процессов возбуждения эл.-магн. поля в объёмном резонаторе, во-чноводе или замедляющей системе движущимися электронами и группировки (фазовой фокусировки) электронов при воздействии эл.-магп. поля на движение электронов. [c.433]

В клистронных генераторах применяются отражательные и пролетные клистроны. Часто онн заменяются твердотельными генераторами, однако спец. конструкции отражат. клистронов (м и н и т р о н ы) сравнимы с ними по споим размерам и питающим напряжениям. [c.433]

Источником излучения (обычно — когерентного, поляризованного) является генератор СВЧ (магнетрон-ный, клистронный) небольшой мощности, питающий волновод пли спец. антенну (аопд), передающую излучение в контролируемое изделие. Та же антенна при приёме отражённого излучения или аналогичная, расположенная с противоположной стороны изделия,— при приёме проп[едшего излучения подаёт полученный сигнал через усилитель на индикатор. Чувствительность метода позволяет обнаруживать в диэлектриках [c.592]

Рио. 1. кг — клистронный генератор. ДТ — двойной тройник, ФВ — фазовращатель, Ат — аттенюатор. [c.608]

К. используются как генераторы и усилители СВЧ мощности, а также как умножители частоты. Метод клистронного группирования находит применение и Б др. областях техники, в частности в ускорителях заряженных частиц.. В зависимости от наличия пост, элект-рич. поля в дрейфовом пространстве различают отражательные и пролётные К. Последние могут быть двух-и многорезонаторными. [c.382]

Для ослабления влияния последующих каскадов на режим работы возбудителей колебаний в схемы Р. у. включаются т. н. буферные усилители, потребляющие мин. мощность сигнала от автогенератора. Часто в тех же целях прибегают к у,чножению частоты задающего генератора, что одноврем. повышает устойчивость работы Р. у, в целом. В качестве нелинейных элементов в каскадах умножения частоты используют ВЧ-тран-зисторы, пролётные клистроны и др, активные приборы. В диапазоне СВЧ находят применение полупроводниковые диоды варикапы). [c.227]

Выходные усилители мощности Р. у., связанные с антенной непосредственно или через линию связи, обеснечивают заданную излучаемую мощность. Эти усилители строятся по схеме генератора с внеш. возбуждением, и в качестве активных элементов в них используются мощные транзисторы или металлокерамяч. электронные лампы (часто с принудит, охлаждением электродов). В диапазоне СВЧ применяются пролётные клистроны и усилительные приборы с распределённым взаимодействием — лампы бегущей волны и лампы обратной волны. [c.227]

В качестве источников гетеродинных колебаний применяются обычно маломощные генераторы на разл, активных элементах (транзисторах, ИС, диодах Ганна, клистронах и др.) с относит, частотной нестабильностью 10 —10" , достигаемой использованием разнообразных типов резонаторов резонансных контуров с сосредоточенными и распределёнными параметрами, кварцевых, диэлектрич., на поверхностных акустич. волнах и т. п. Используется термостатирование генераторов и перенос высокостабильных колебаний в СВЧ-диапазон с помощью транзисторно-варакторных цепочек. Широко применяются декадные синтезаторы частот о дискретным частотным интервалом, построенные на основе систем фазовой автоподстройки частоты с переменным делителем частоты, а также по методу суммирования импульсных последовательностей. [c.233]

Экспериментальные методы. Спектрометры ЭПР (радиоспектрометры) рабочают в сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн. Используется техника СВЧ-диапазона — генератор (обычно клистрон), система волноводов и резонаторов с детектируюпщм устройством. Образец объёмом в неск. мм помещается в область резонатора, где составляющая эл.-магн. волны (обычно матню-ная), вызывающая переходы, имеет пучность. Резонатор устанавливается между полюсами электромагнита—источника постоянного магн. поля. Резонансное условие типа (1) обычно достигается путём изменения напряжённости поля Н при фиксированном значении частоты генератора ш. Значение магн. поля при резонансе (Яр) в общем случае зависит от ориентации вектора Н по отношению к образцу. Сигнал поглощения в виде типичного колоколообразного всплеска или его производной (рис. 1) наблюдается [c.578]

В качестве генератора миллиметровых волн используется кли-строн /. Излучение клистрона направляется рупором 2 на линзу 3 и далее отражатели 5, нанесенные на плоскоцараллельные пластинки 4. После интерферометра излучение собирается линзой 6 в рупор 7 и далее направляется в детектор 8. Регистрация сигнала осуществляется чувствительным гальванометром 9. [c.53]

Судя по воспоминаниям Э. Гинстона [83], прибор, ставший прообразом современного клистрона, был изобретен летом 1937 г, (рис, 3.7), а соответствующая статья братьев Вариан появилась в 1939 г. [92]. Статья начиналась так Очень эффективные ВЧ резонаторы, описанные в этом журнале Хансеном, послужили основой для создания усилителей и генераторов нового типа, в которых время пролета электронов, обычно рассматриваемое как источник серьезных трудностей на очень высоких частотах, обращено на пользу койструкции (имеется в виду работй Хансена Резонатор, предназначенный для клистронного генератора [85]). [c.105]

Так была создана достаточно чувствительная и оперативная детекторная система для обнаружения колебаний. Зто изобретение бьшо, возмозкнО, дочти так же важно, как изобретение самого клистрона, потому что без него мы, по-видимому, никогда не смогли бы обнаружить колебания, хотя бы они, по счастью, и имели место , — писал Р. Ва- Рис. 3.9. Схема клистрона-генератора бра-риан [83] тьев Вариан 1 — катод, 2 ускоряющая [c.109]

Два последующих года работы над клистроном продолжались в направлении использования его в доплеровской радарной системе и системе для посадки самолетов. К моменту публикации статьи братьев Вариан их группа уже многого добилась она уже хорошо понимала все характеристики клистрона, имела в своем распоряжении клистроны-генераторы (в том числе, отражательные), клистроны-усилители с двумя и несколькими резонаторами, исследовала клистрон как компонент сложной СВЧ цепи. Как гордо пишет Гинзтон [83], который Подключился к работе в 1939 г., мы смогли продемонстрировать, что почти все, что можно сделать с обычными радиолампами, могло быть сделано с помощью клистрона в СВЧ диапазоне . Интересно, что маленькая группа, реализовавшая 100-долларовую идею, превратилась впоследствии в мощную Ассоциацию Вариан (основана в 1948 г.) — фирму, хорошо известную в мире электроники [c.110]

Рис, 3.11. Схематическое изображение отражательного клистронного генератора и картина распределения статического] потенциала вдоль длины прибора 1 - катод, 2 — объемный резонатор с петлей связи, 3 отраясатель [c.111]

В веществе и т.п. (подробности можно найти в книге [66]). В качестве генератора СВЧ колебаний в радио-спектроскопах часто используют отражательные клистроны (рис. 3.11). В этих устройствах модуЛяция электронов по скорости и передача энергии сгруппированным пучко1у1 электронов СВЧ полю осуществляется в одном резонаторе благодаря тому что электроны группируются в тормозящем статическом поле в пространстве резонатор — отражатель (рис. З.И) и возвращаются в резонатор. Частоту колебаний можно плавно изменять, меняя напряжение на отражателе. Сигнал от клистрона, поступающий в ячейку, модулируется по частоте. [c.112]

Существен вопрос о диаметре и длине резонансной лампы. Только при малых длинах яркость линейно зависит от длины. Начиная с определенной длины яркость перестает возрастать, оптимальная длин обычно около 10 см [159]. Оптимальный диаметр 20—30 мм. Он может быть выбран на основе эксперимента. Для питания резонансных ламп наряду со стандартными генераторами 2450 Мгц широко применяются и высокочастотные генераторы с частотой ж 10—100 Мгц, присоединяемые к внешним электродам разрядной трубки [167] применяются также генераторы с клистроном на десятки гигагерц [168]. [c.49]

Линейную поляризацию электромагнитных волн легко продемонстрировать простыми опытами в микроволновом диапазоне. Источник (клистронный генератор) через волновод прямоугольного сечения с присоединенным к нему пирамидальным рупором (рис. 1.3) излучает электромагнитную волну линейной поляризации. Приемник состоит из такого же рупора и волновода, внутри которого перпенди- [c.19]

ИСТОЧНИК модулирующего напряжения (генератор пилообразного напряжения) 2 — клистронный генератор 3 — фиксированный ослабитель 4— механизм отсчета перемещения поршня 5 — поршень 6 — измерительный резонатор 7 — образец 8 — детекторная головка 9 — волномер 0 — переключатель // — усилитель 2 — осциллограф [c.137]

Аналогичное детекторное устройство имеет и измерительный резонатор. Разница заключается в том, что детекторное устройство в резонаторе не примыкает непосредственно к цилиндру, а отнесено на значительное расстояние от него при помощи коаксиального кабеля 9. Благодаря этому на характеристике детектора не сказывается нагревание резонатора. В схеме использованы кристаллические кремниевые детекторы. Продетектирован-ные сигналы с пиковыми значениями напряжения около 0,2 мв подаются на два входа усилителя 14. В схеме использован электронный осциллограф 15. С горизонтальной развертки осциллографа с частотой 50 гц через блокировочный бумажный конденсатор (С = 0,1 мкф) и потенциометр (/ = 150 ком) подается модулирующее напряжение на отражатель клистрона генератора. Благодаря этому на вход усилителя 14 подается переменное напряжение с частотой повторения сигнала 50 гц. [c.144]

Одна из таких установок 36-И предназначена для измерения и tg Ьх твердых диэлектриков при длине волны 3,25 см. Для измерений применяется полый резонатор и волна типа Н хр. Пределы измерений при использовании образцов стандартной толщины (4 и 5 мм) = 1. . . 80 tg б, = (5. . . 300)-10 . Допускается использование образцов толщиной 2. .. 8 мм путем подбора толщины можно расширить пределы измерения до е, = 1000. Диаметр образцов должен составлять 50 мм. Источником колебаний высокой частоты служит клистронный генератор, частота которого модулируется переменным, напряжением 50 гц (рис. 5-16, б). Возможно изменение частоты колебаний клистрона от основной 9215 Мгц в пределах 10 Мгц при этом меняется мощность на выходе в интервале одной зоны генерации клистрона. От клистрона электромагнитные волны распространяются через [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...