double arrow

Рассмотрим устройство и принцип действия пролетного клистрона подробнее

Пролетный клистрон состоит из электронного прожектора, входного и выходного резонаторов, пространства группировки (трубки дрейфа) и коллектора (рис.2).

Рис.2.

Электронный поток фокусируется и ускоряется в электронном прожекторе, состоящем из подогревного катода, фокусирующего электрода и ускоряющей сетки (анода электронного прожектора, напряжение на котором и определяет в основном рабочий ток клистрона).

Резонаторы пролетного клистрона представляют собой объемные СВЧ контуры. В центральной их части, расположенной по оси симметрии клистрона, стенки резонаторов сближаются, образуя своего рода конденсаторы - входной и выходной зазоры. В зазорах концентрируются электрические поля колебаний, существующих в резонаторах, и осуществляется взаимодействие этих полей с электронным потоком.

Для прохода электронов сквозь резонатор в области зазора делают либо отверстие в стенках (безсеточный зазор - обычно во входном резонаторе), либо выполняют стенки из металлической сетки (сетчатый зазор, обычно - в выходном резонаторе).

Ускоренный и сфокусированный прожектором электронный поток попадает в зазор входного резонатора, настроенного на частоту усиливаемого сигнала ω. Источник сигнала создает во входном резонаторе колебания, электрическое поле которых в зазоре можно считать направленным вдоль оси электронного потока. В зазоре происходит модуляция скорости электронов в зависимости от фазы поля. Ввиду малости времени пролета электронов в зазоре можно считать плотность потока на выходе из зазора

Рис 3

постоянной. Промодулированный по скорости и имеющий постоянную плотность поток поступает в пространство группировки (трубку дрейфа). Так как это пространство свободно от постоянных и переменных электрических полей, электроны здесь движутся по инерции, причем те, что были ускорены, но вышли из зазора позднее, догоняют вышедшие ранее, но с меньшей скоростью, т.е. происходит группировка потока. Этот процесс проиллюстрирован на рис. За показано напряжение на входном зазоре, причем положительным его значениям соответствует ускорение, а отрицательным - замедление электронов, проходящих через зазор. Рис. Зб дает картину мгновенных значений тока в различных сечениях пространства группировки. На выходе из него электронный поток представляет собой последовательность разрежении и сгустков электронов. Таким образом, образуемый электронами конвекционный ток содержит значительную переменную составляющую. Проходя зазор выходного резонатора, этот конвекционный ток возбудит в нем колебания с частотой ω, амплитуда которых может значительно превосходить амплитуду входного колебания.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: