Улучшение эксплуатационных характеристик широкополосных фазоидентичных ламп с бегущей волной и комплексированных усилителей на их основе

• Автор: Рафалович, Александр Давидович
• Шифр специальности: 05.27.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Мощные широкополосные спиральные ЛЕВ непрерывного действия

1.1 Конструкции замедляющих систем спиральных ЛБВ

1.2 Современные зарубежные спиральные ЛБВ и усилители

на их основе

1.3 Спиральные ЛБВ и комплексированные устройства ОАО

«НПП «Алмаз»

1. 4 Основные выводы по 1 главе

Глава 2. Повышение идентичности амплитудных и

фазочастотных характеристик сверхширокополосных ЛБВ
2Л Статистический анализ
2.2 Фазировка ЛБВ
2.3 Влияние локального поглотителя
2.4 Влияние разброса параметров элементов конструкции ЗС
с аномальной дисперсией на замедление
2.5 Технология изготовления фазоидентичных ЛБВ
2.6 Основные выводы по 2 главе
Глава 3. Уменьшение уровня собственных шумов мощных
широкополосных ЛБВ
3.1 Применение аномальной дисперсии для уменьшения
мощности шума
3.2 Уменьшение коэффициента шума в ЛБВ со сходящимся аксиально-симметричным электронным пучком
3.3 Конструкция пушки с магнитным полем на катоде
3.4 Основные выводы по 3 главе
Глава 4. Улучшение выходных характеристик
широкополосных ЛБВ с аномальной дисперсией

4.1 Способы подавления самовозбуждения широкополосных
ЛБВ на обратной волне
4.2 Конструкции замедляющей системы с переменным
зазором между ребрами экрана и спиралью
4.3 Способ уменьшения перепада коэффициента усиления
4.4 Основные выводы по 4 главе
Глава 5. Сверхширокополосные комплексированные
изделия на основе ЛБВ
5.1 Работа ЛБВ в цепочке с амплитудными корректорами и транзисторными усилителями
5.2 Режимы включения и выключения ЛБВ при работе в
составе комплексированных изделий
5.3 Основные выводы по 5 главе
Заключение и основные выводы по работе

Введение
Со времени изобретения лампы бегущей волны прошло уже более 70 лет. Практически сразу за рубежом и в СССР были разработаны теоретические основы конструирования ЛЕВ [1, 2, 3, 4]. ЛЕВ стали одними из самых распространенных вакуумных СВЧ приборов. Они стали широко использоваться в различной радиоэлектронной аппаратуре: радиолокации, связи, системах противодействия. Более половины из них занимают спиральные ЛЕВ. Впечатляет прогресс в совершенствовании их основных характеристик. В настоящее время достигнута ширина полосы усиливаемых частот с соотношением 3:1 и 4:1 при КПД до 40% [
Разработке широкополосных спиральных ЛЕВ посвящено множество теоретических и экспериментальных исследований отечественных и зарубежных ученых: Лошакова Л.Н, Мякинькова Ю.П., Трубецкова Д.И., Игонина В.Ф., Райса Ю.Э, Азова А.Г., Пасечник З.Н., Перекупко В.А, Сивякова Б.К., Елизарова A.A., Jain Р.К., Basu B.N., Ghosh Т.К. и др. Большой вклад внесли специалисты ОАО «НПП «Алмаз»: Кац А.М., Манькин И.А., Калинин Ю.А, Ильина Е.М., Роговин В.И., Кудряшов В.П., Кузьмин Ф.П., Песин Б.В., Явчуновский Ю.Я, Данилов А.Б. [6, 7, 8] и др. Некоторое количество работ было посвящено и проблемам фазоидентичности в широкополосных ЛЕВ и СВЧ-устройствах - Сивяков Б.В, Яковлева И.Б. [9] и др.
Несмотря на успехи в развитии широкополосных транзисторных усилителей, которые практически полностью заменили малошумящие ЛЕВ [10], вакуумные приборы остаются востребованными во всех направлениях радиоэлектроники, включая связь, локацию и системы радиопротиводействия [11, 12]. Эффективное использование сверхширокополосных ЛЕВ требует использование различных оптимизирующих устройств, поэтому в последние годы резко возрос выпуск комплексированных СВЧ-устройств, состоящих из ЛБВ-усилителя, амплитудного корректора и транзисторного твердотельного предусилителя и источника питания [13]. Такие приборы составляют уже большинство в каталогах всех известных

теплоотвод от спирали и малую диэлектрическую нагрузку с возможностью получения заданного значения аномальной дисперсии.
Рисунок
Это позволило получить высокие технические характеристики, которые приведены на рисунке 15 (во всех приборах выходная секция имеет 3% -ую аномальную дисперсию). Оптимизация пространства взаимодействия велась в октавном рабочем диапазоне: в результате технический КПД при
одноступенчатой рекуперации превысил 30%, а уровень ВГС в режиме насыщения уменьшился до - 10 дБ. Однако реальная мгновенная полоса частот-приборов оказалась существенно больше: минимальная подстройка режима позволяет получить полосу в 1,5 октавы и более с КПД не менее 20% (рис. 2-4). При этом видно, что ограничение по полосе частот происходит из-за резкого уменьшения коэффициента усиления на краях диапазона - очевидное следствие оптимизации в более узкой полосе.
Рх ,Вт
Рвх, мВт

О ,дБ

1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 Б/Ро