книги / Основы применения электронных приборов сверхвысоких частот

слабая зависимость выходной мощности от входной, на­ чиная с определенного уровня входной мощности.

При изменении анодного тока фаза усиливаемых ко­ лебаний амплитрона претерпевает небольшие изменения (около 0,007 рад при приращении анодного тока на 1%) [23].

Это позволяет успешно использовать амплитроны в когерентных радиолокационных станциях с селекцией движущихся целей (СДЦ) [24].

Некоторые данные платинотронов, выпускаемых фир­ мой Raytheon (США), приведены в табл. 3.4.

Т а б л и ц а 3.4

Технические данные платинотронов импульсного и непрерывного действия

Рабочие и нагрузочные характеристики платинотронов имеют вид, подобный рабочим характеристикам маг­ нетронов. Зависимость выходной мощности платинотрона от входной показана на рис. 3.36.

Как отмечалось выше, спектр колебаний, генерируе­ мых платинотроном, мало зависит от формы модулирую-

152

щего импульса напряжения и практически остается не­ искаженным в широком диапазоне изменения анодного тока и сопротивления ВЧ нагрузки [23].

В противоположность магнетрону форма спектра ге­ нерируемых колебаний плагинотроиа также не чувстви­ тельна к изменению мощности накала.

Рис. 3.36. Амплитудная характеристика платинотрона при различных значениях подводимой мощности от модулятора Ро(Р'о>Р"о>Р'"о).

Сказанное свидетельствует о том, что платинотрон может обеспечить значительно более высокую стабиль­ ность работы передающего устройства по сравнению с импульснымимагнетронами.

Подтверждением этого могут служить также данные сопоставления магнетрона и платинотрона, приведен­ ные в табл. 3.5.

Таким образом, амплитроны могут быть использова­ ны при конструировании передающих устройств, допу­ скающих широкую электронную перестройку частотыДобавление выходного каскада на амплитроне в пере­ дающем устройстве является эффективным способом по­ вышения мощности станции при одновременном повы­ шении стабильности работы передатчика.

Выходная мощность амплитронов в полосе пропу­ скания сохраняется почти неизменной (рис. 3.37). Вольт-

153

трона, разогрев катода и поддержание его температуры осуществляются при подаче на вход ВЧ мощности и под­ ведении высокого анодного напряжения. Такой прибор обеспечивает срок службы не менее 1 000 час при дли­ тельности импульсов 10 мксек и скважности 200.

Р,к1т

Рис. 3.37. Зависимость выходной мощности от частоты для амплитрона QK622.

154

Рис. 3.39. Зависимость фазового сдвига от часто­ ты для амплитрона 3-см диапазона волн.

155

Использование специальной системы жидкостного охлаждения электродов и введение в конструкцию при­ боров керамики при высоких значениях к. п. д. позво­ ляют создать амплитроны на большие средние уровни мощности подобно тому, как это выполнено в амплитроне непрерывного генерирования QK680. В работе {21] делается предположение, что получение мощности свыше 100 кет в амплитронах непрерывного генерирования 10-сж диапазона воли является практически достижи­ мым.

При использовании амплитронов в усилительных цепочках следует иметь в виду, что стабильность фазы усиливаемых колебаний зависит от изменения частоты (рис. 3.39).

Амплитроны являются приборами развивающимися, опыт их применения еще не накоплен, поэтому их экс­ плуатационные достоинства и недостатки в полной мере трудно оценить.

Лампы обратной волны типа «М»

Другой разновидностью приборов магнетронного ти­ па являются лампы обратной волны (ЛОВ), используе­ мые преимущественно в качестве автогенераторов непре­ рывного генерирования.

Основные достоинства ЛОВ типа «М» связаны с воз­ можностью электронной перестройки частоты в широком

мышленные образцы мощных ЛОВ типа «М», выпускае­ мые электронными фирмами Франции и США, приведе­ ны в табл. 3.6.

Крутизна настройки частоты для ламп QK634 состав­ ляет около 1 Мгц/в, а скорость перестройки около 100 Мгц!мксек [26].

Типичные зависимости частоты, выходной мощности, к. п. д. и анодного тока -от анодного напряжения для ЛОВ типа «М» показаны на рис. 3.40 и 3.41.

Из представленных графиков видно, что характерной особенностью для ЛОВ типа «М» является практически

156

Рис. 3.40. Типичные зависимости частоты генерируемых коле­ баний, выходной мощности, к. и. д. и анодного тока от анод­ ного напряжения для ЛОВ типа CM7I0.

Рис. 3.41. Зависимость частоты и выходной мощности от анод­ ного напряжения для ЛОВ типа QK634 А.

157

Т а б л и ц а 3.6

О сновны е данны е некоторы х промыш ленных ЛОВ типа „М“

линейная зависимость частоты генерируемых колебаний от изменения анодного напряжения.

Следует отметить, что срок службы ЛОВ типа «М» по сравнению с другими мощными приборами не особен­ но велик (200—300 час). Эти приборы при повышенной температуре, несмотря на широкое использование в по­ следних конструкциях керамики, обладают невысокой электрической прочностью (пробои обычно возникают между «холодным» катодом и ускоряющим электродом).

ЛОВ типа «М» подобно магнетронам имеют постоян­ ные магниты, поэтому в аппаратуре при транспорти­ ровке и хранении они должны располагаться на значи­ тельном удалении от ферромагнитных материалов (около 15—20 см) и вне магнитных полей. При установ­ ке в аппаратуру следует пользоваться диамагнитным инструментом.

Следует отметить, что при недостаточной стабильно­ сти питающих напряжений или неисправностях внутри лампы, обусловленных погрешностями изготовления и крепления замедляющей системы, могут иметь место интенсивные колебания на боковых составляющих спек­ тра.

158

Мощные лампы бегущей волны непрерывного

иимпульсного действия

Влампах бегущей'и обратной волны взаимодействие электронного потока с замедляющей системой осущест­ вляется на всем его протяжении. Благодаря этому уда­ ется осуществить усилительные приборы с большой по­

лосой пропускания и широким диапазоном перестройки для различных уровней мощности.

В лампах типа «М» управление электронным пото­ ком производится магнитным полем, направленным пер­ пендикулярно движению электронов.

159

В лампах бегущей волны, о которых речь пойдет ни­ же, фокусировка электронного потока производится магнитным полем, направленным вдоль направления движения электронов. Подобные лампы называются

Рис. 3.43. Расчетные графики зависимости анодного напряжения и к. п. д. от частоты для ЛБВ непрерывного действия (сплош­ ные линии — анодное напряжение; пунктир­ ные— к. п. д .).

ЛБВ типа «О». Преимущественное распространение они нашли в качестве широкополосных усилительных при­ боров непрерывного и импульсного действия во всем диапазоне сверхвысоких частот, особенно в диапазоне от 250 до 12 000 Мгц. .

На рис. 3.42 показаны уровни мощности и диапазон отдельных промышленных ЛБВ непрерывного действия, рекламируемых зарубежными фирмами.

160

Обычно ЛБВ разрабатываются и выпускаются ком­

тельно включенных ламп. В табл. 3.7 и на диаграмме

11—124