книги / СВЧ-энергетика. Генерирование. Передача. Выпрямление

часть трубку и подавать по ней воду под давлением 0,28 кг/см2, с расходом 0,75 л/мин, то анод сможет рассеи­ вать мощность около 1,5 кет.

Для крепления внутренних деталей электродов ис­ пользуется титан, из этого же материала выполняются внешние выводы (контакты) электродов. Титановые дета­ ли спаивают вместе с керамическими изоляторами, обла­ дающими малыми диэлектрическими потерями. В резуль­ тате получается легкая, компактная, вакуумноплотная конструкция, которую можно вставить во внешний резо­ натор или волноводный контур. Диаметр собранной лампы равен 25 мм, высота 32 мм, ее вес всего 37 г,

Г. Электрические характеристики. Как уже говорилось выше, работа триода при плотности тока 2 а/см2, обуслов­ ленная использованием близко расположенной мелко­ структурной сетки, позволяет достичь необычно больших значений крутизны. При анодном токе 0,6 а (плотность тока 1 а/см2) крутизна у триода Ь-65 составляет От = = 300 ма/в. Так как выходная емкость С0 этого триода может быть всего 4 пф, отношение крутизны к выходной емкости оказывается исключительно большим. Коэффи­

Еще более высокое значение этого коэффициента полу­ чено у триода Ь-64/У1498, который в основном подобен триоду Ь-65 и имеет лишь несколько большие размеры (Ф38 X 41 мм). Поскольку внутренние размеры электро­ дов в триоде Ь-64 несколько больше, крутизна этого трио­ да может достигать Ст — 700 ма/в при условии, что ис­ пользуется мелкоструктурная сетка, расположенная близ­ ко от катода. Несмотря на увеличенный размер электро­ дов, выходная емкость может составлять всего 5,5 пф. В этом случае коэффициент качества оказывается равным

Д. Характеристики усилителя высокой частоты. Срав­ нительно недавно была произведена оценка эффективных триодов СВЧ как усилителей сигналов. С этой целью

Ширина полосы входного контура этого типа составляет 30—50%. Если выходной импеданс отрегулирован на получение оптимальной мощности, как это сделано в триоде Ь-65, то ширина полосы на выходе усилителя рав­ на приблизительно 2,5%. В тех случаях, когда ширина полосы имеет первостепенное значение, можно применить двойную или тройную настройку [12].

Основные характеристики триода Ь-65 в непрерывном режиме построены на фиг. 4 в функции от входной ВЧмощности. Как видно, при входной мощности 50 вт мож­ но получить на выходе мощность 1 кет. В этом режиме k. п. д. усилителя по анодной цепи равен 67% на частоте l, 3 Ггц. А так как мощность, расходуемая на нагрев ка­ тода, не превышает 20 вт (на графике, не показана), полный к. п. д. усилителя оказывается больше 65%.

Повысив анодное напряжение, можно расширить об­ ласть линейного усиления в сторону более высоких мощ­ ностей. Так, например, если поднять анодное напряжение с 2,1 до 2,87 кв, то мощность 1 кет на выходе триода будет получаться уже не при 50 в т , а всего при 10 вт входной мощности. К. п. д. по анодной цепи в этом режиме равен 41,5%.

Триод Е-64, катод которого имеет большую поверх­ ность, по-видимому, позволит достичь еще более высоких уровней мощности в непрерывном режиме. На частоте 700 Мгц уже получена выходная мощность 2,5 кет при

к.п. д. по анодной цепи 68%.

Е.Работа в режиме автогенератора. Помимо обычного применения триодов СВЧ в качестве усилителей, их ис­ пользуют также и в качестве генераторов. Если часть выходной мощности подать в соответствующей фазе на вход триода, то он становится эффективным генератором. Так, например, триод Ь-65 стабильно генерировал в схеме, отличающейся от показанной на фиг. 3, наличием цепи обратной связи. Выходная мощность такого генератора на частоте около 1 Ггц составила 1 кет при к. п. д. по анодной цепи 63%.. Постоянное анодное напряжение в этом конкретном режиме было равно 2000 в, а анодный ток 0,8 а . Такую же мощность на выходе генератора можно

полосы по уровню 3 дб было 16,7 Ггц. Длительность им­ пульсов в этом режиме была равна 500 мксек, а коэффи­ циент заполнения 0,07. При постоянном напряжении 2500 в средний анодный ток был равен 0,26 а. Импульсы, подававшиеся на сетку, изменяли напряжение на ней от —35 в (уровень отсечки) до 0. При этом усиление ока­

Таблица 1

Рабочие характеристики триода Ь-64 в импульсном режиме

В табл. 1 приведены данные, иллюстрирующие работу триода Ь-64 при более высоких мощностях на входе. Как и прежде, длительность импульса была равна 500 мксек, коэффициент заполнения 0,07, а ширина полосы по уров­ ню 1 дб составляла 11%. Выходная мощность 5 кет, полученная при к. п. д. выше 33% и входной мощности менее 100 вт, служит показателем того, насколько дале­ ко удалось уйти от более старых триодов, работавших

сменьшей плотностью тока.

3.Работа в сантиметровом диапазоне. 1. Триод со встроенным резонатором. Триоды, предназначенные для

частот 10 Ггц и выше, целесообразнее делать со встроен­ ным выходным резонатором. На фиг. 5 показано попереч­ ное сечение такого триода. ВЧ-резонатор образуется сеточной и анодной структурами, которые припаяны к се­ точно-анодному изолятору, замыкающему цепь по высо­ кой частоте. Емкость этого изолятора достаточна для того, чтобы резонатор имел сравнительно высокую доб­

ротность, но вместе с тем обеспечивал утечку энергии, необходимую для обратной связи с входным контуром и передачи энергии в нагрузку.

Ф и г. 5. Триод со встроенным выходным резонатором, воляющнм перестраивать частоту.

Настройка резонатора осуществляется с помощью тонкой металлической диафрагмы, выполняющей функ­ ции стенки резонатора между анодом и анодным контак-