Усовершенствование элементов электродинамической системы усилителей магнетронного типа

• Автор: Качаев, Халид Дарвинович
• Шифр специальности: 05.27.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Усилители магнетронного типа

1.1. Приборы магнетронного типа с катодом в пространстве взаимодействия и принципы их работы.

1.2. Электродинамическая система усилителей магнетронного типа

1.3. Модели замедляющих систем усилителей магнетронного

типа и расчет их электродинамических характеристик.

1.4. Выводы.

Глава 2. Нерабочие виды колебаний в УПВМ.

2.1. Экспериментальные исследования возбуждения нерабочих видов колебаний в УПВМ.

2.2. Природа возбуждения нерабочих видов колебаний в

2.3. Пути уменьшения интенсивности возбуждения нерабочих видов колебаний в УВМ
2.4. Выводы
Глава 3. Моделирование и анализ характеристик элементов
электродинамической системы УПВМ.
3.1. Исходные положения моделирования замедляющей
системы меандр с дроссельными поддержками
3.2. Эквивалентное представление дроссельного участка замедляющей системы
3.3. Сравнение результатов моделирования с данными эксперимента.
3.4. Анализ зависимости электродинамических характеристик замедляющей системы от ее геометрических параметров
3.5. Моделирование трансформирующих свойств ячеек
замедляющей системы
3.6. Выводы.
Глава 4. Частотные свойства вакуумного уплотнения вывода энергии
магнетрона миллиметрового диапазона
4.1. Конструкция вакуумного уплотнения вывода энергии магнетрона миллиметрового диапазона.
4.2. Методика оценки полосовых свойств керамического вакуумного уплотнения.
4.3. Полосовые свойства конструкции вакуумного уплотнения вывода энергии с двумя керамическими пластинами
4.4. Выводы.
Заключение
Список использованных источников


Первый, предназначенный для «инженерного» расчета, позволяющего выявить связи между основными выходными электрическими параметрами прибора, геометрическими и электрическими параметрами его пространства взаимодействия, а также замедляющей системы. Он строится на базе аналитических соотношений. В качестве примера работ, в которых предложены методики «инженерного» расчета магнегронных усилителей, следует можно упомянуть [1 - 7). Второй подход базируется на строгих математических моделях, в основу которых положен метод крупных частиц [8 - ] и совместное решение уравнений движения, уравнения Пуассона и уравнения возбуждения. Расчеты проводятся с использованием специального программного обеспечения. С использованием строгих математических моделей анализируются режимы многочастотного усиления [ -]. На базе этих результатов могут решаться важные для практики вопросы работы усилителей с учетом возбуждения нерабочих видов колебаний. Однако для их решения необходимо знать условия возбуждения этих видов колебаний, которые во многом определяется электродинамической системой приборов. Структура элементов электродинамической системы приборов магнетронного типа, в частности замедляющих и резонаторных систем, весьма сложна. Это не позволяет при анализе таких элементов непосредственно использовать нолевые методы расчета. При их анализе, как правило, применяется метод эквивалентных схем [ - ]. Составленная их них схема затем решается с использованием теории электрических цепей, в том числе теории четырехполюсников и многополюсников [,]. Значения параметров отдельных элементов эквивалентной схемы могут определяться с использованием полевых методов. Такой подход к расчету и анализу элементов электродинамической системы приборов и ее в целом положен в основу при создании специального программного обеспечения. В частности, к их числу относятся программы «Serenade 7. CST STUDIO SUITE». Однако в этих программах не дается описание используемых эквивалентных схем и не приводятся соотношения, по которым рассчитываются параметры элементов электродинамических систем. Недостатком применения такого программного обеспечения, при котором может осуществляться только перебор вариантов, является формальный подход к решению вопросов разработки. В приборах магнетронного типа используется ряд типов замедляющих и резонаторных систем. Однако наиболее применяемыми являются различные модификации резонаторной системы с двойными связками в магнетронах и амплитронах, а также системы меандр с дроссельными поддержками в усилителях прямой волны магнетронного типа (УПВМ). Модификации резонаторных замедляющих систем с двойными связками весьма полно изучены [ -]. Что касается системы меандр с дроссельными поддержками, то исследованы лишь ее простейшие модификации [,,,]. Остаются не рассмотренными вопросы обоснования конструктивных решений, обеспечивающих согласование этой системы с выводом энергии. Между тем обеспечение необходимого уровня согласования является важным условием обеспечения качественной работы усилителя, в том числе получения высокого значения коэффициента усиления, достижение которого офаничено из-за возбуждения нерабочих видов колебаний. В качестве усилителей высокого уровня мощности миллиметрового диапазона длин волн нашли применение магнетроны, работающие в режиме синхронизации входным сигналом. В связи с этим должны решаться вопросы оценки полосовых свойств вакуумного уплотнения вывода энергии, которые с учетом специфики миллиметрового диапазона [] должно иметь простую и технологичную конструкцию. Таким образом, в связи с необходимостью решения задач по датьнейшему повышению эксплуатационных показателей СВЧ приборов магнетронного типа, а также усовершенствования их конструкции и технологии весьма актуальным является направление по дальнейшему развитию представлений относительно элементов электродинамических систем этих приборов. УВМ, сопутствующих усилению, что препятствует получение высоких значений коэффициента усиления. Экспериментальная проверка результатов расчета.