Оқулық «Білім беруді дамытудың федералды институты»

толқынжолдармен жалғанған (12.6-суретте 1 цифрымен көрсетілген. 
12.6-суретте: 
Р
АЖЖ
— АЖЖ-генератордың қуаттылығы. 
ИП жетекші АЖЖ-генераторлары ішкі және сыртқы резонаторы 
бар шағылыстырғыш клистрондар, Ганн диодтары, көшкінді-аралық 
диодтар (ЛПД) немесе жүгірме толқын лампалары (ЖТЛ) түрінде 
жасалады. 
Өлшегіш АЖЖ-генераторларда мұқият экрандау қажет, өйткені 
жиілік артқан сайын сәулелердің қуаты азая береді. Қоректендіру 
сымдары арнайы толықтырғышы бар коаксиаль кабельдер түрінде 
жасалады, ол АЖЖ-сәуленің қуатын жұтып алады. Қоректендіру 
көздеріне аса жоғары талаптар қойылады, өйткені АЖЖ-диапазонның 
белсенді элементтері қоректендіруші кернеулердің тұрақсыздығына 
апарып соқтырады. 
Мысал ретінде шағылыстырғыш клистрон негізінде жетекші АЖЖ-
генератордың әрекет ету қағидасын қарастырайық. Оның қарапайым 
сызбасы 12.7-суретте көрсетілген. 
Клистрон көлемді АЖЖ-резонаторы 4 мен электронды лампа 
үйлесімінен тұратын электронды электр-вакуумдық құрал болып 
табылады. Оның құрамына қыздырғышы бар 1 катод, тездетуші 
электрод 3, шағылыстырғыш 6, кіріктірілген торлары бар көлемді 
резонатор 5 және тездетуші кернеу көздері U
0
және шағылыстырғыш 
кернеуі И
шағ
жатады. 12.7-суретте (d) — 
басқару зонасының кеңістігі; D —дрейф кеңістігі. 
Клистронда электронды ағынды динамикалық басқару, яғни 
жекелеген электрондардың ұшу жылдамдығын басқару жүзеге 
асырылады (12.8-сурет). 
Тербеліс генераторының әрекет 
етуі 
келесідей. 
Электрондар 
шоғыры тездетуші электродқа 
немесе 
көлемді 
резонаторға 
салынған 
оң 
потенциалмен
қуатталады, 
кейбір 
конструкцияларда 
үдеуші 
анодтың рөлін атқарады. Содан 
соң 
электрондар 
резонатор-
анодтың саңылауынан немесе 
торынан өтіп, теріс қуатталған 
шағылыстырғыш 
электродтың 
тежеу өрісіне барып түседі. Егер 
бұл өрістің шамасы жеткілікті 
болса, онда электрондар өзінің 
қозғалыс 
бағытын 
өзгертіп, 
резонатор-анодқа 
қарай 
кері 
қайтады. 
12.7-сурет. Шағылыстырғыш
клистрон сызбасы: 
1 — қыздырғыш; 2  — катод; 3  — 
үдеуші электрод; 4  — көлемді АЖЖ- 
резонатор; 5  — резонатор торлары; 6  
—шағылыстырғыш 
211 

12.8-сурет. Электронды ағынды динамикалық басқару механизмі: 
а  — ағымның шартты таңбасы, б  — дрейф және басқару кеңістігі 
Резонатор арқылы шағылыстырғышқа қарай өткен кезде 
электрондар тор арасындағы ретсіз қозғалысы ықпалымен өзінің 
жылдамдығын өзгертеді. Бұл резонатор мен шағылыстырғыш арасынан 
өткен кезде кеңістікте әрі қарай қозғалған кезде жартылай 
топтастырылуына алып келеді. 
Қайтатын электрондар резонатордың жоғары жиілікті өрісімен 
баулайды, яғни олар өз қуатының бір бөлігін резонаторға бере отырып, 
осылайша саңылаудағы айнымалы кернеу шамасын ұлғайта түседі. 
Кернеудің ұлғаюы өз кезегінде модуляция жылдамдығының 
тереңдеуіне, 
электрондардың 
топтасуының 
жақсара 
түсуіне, 
резонаторға берілетін қуаттың ұлғаюына, т.б.апарып соқтырады. 
Нәтижесінде резонаторда басылмайтын тербелістер орнығады. 
Генератордың шағылыстырғыш клистронындағы тербелістер анод 
пен шағылыстырғыштағы кернеулер арасында белгілі бір қатынас 
орныққанда басталады. 
Түзілетін жиілік негізінен резонатордың реттемеленген жиілігімен 
анықталады. Ол сонымен қатар электрондардың баяулаушы зонада 
ұшып өту жылдамдығы мен уақытына, яғни белгілі бір дәрежеде анод 
пен шағылыстырғыштағы кернеулерге байланысты. Анодтағы кернеу 
тұрақты кезде шағылыстырғыштағы кернеуді өзгерте отырып, 
клистронды 1% шамасында жиілікпен қозғайды. 
12.8-суретте (а) шартты ағынның жекелеген электрондарының 
басқару өрісіндегі U орны көрсетілген. Осы өрістегі электрондар
ауытқымайды, тек жылдамдығын өзгерте алады, бұл уақыт мезетінде 
кернеу нөлге тең болмайды (2, 4, 6 электрондар). 1, 3, 5 электрондар 
бастапқы жылдамдығын V өзгертпейді. Егер енді электрондарға одан 
әрірек қашықтыққа ұшу мүмкіндігі беріледі (D дрейфі кеңістігінде), 
онда үдетілген электрондар (олардың жылдамдығы V + A V құрайды) 
бұдан бұрын ұшып шыққан және өз жылдамдығын өзгертпеген V (2 
электрондар 1 электрондарды қуып жетеді) электрондарды қуып 
жетеді. 
212 

Баяулатылған электрондар 4 (олардың жылдамдығы V- AV) 
соңынан ұшып шыққан 5 электрондарға жақындайды. Басында бірдей 
болған электрондар ағынында олардың қоюлатылған және сиретілген 
саны тығыздығы бойынша D дрейфі кеңістігінде электрондар санына 
тең болады (12.8-сурет, б). 
Мұндай үрдіс клистронда да жүреді. Үдеуші электрод пен 
резонаторға салынған оң кернеулі U
0
, у, электронды ағын катодтан 
шығып, резонатор торлары арасынан өтеді. Резонанстық жиіліктегі 
резонатордағы ағым флуктуациясының әсерінен әлсіз АЖЖ-кернеу 
пайда болады. Бұл флуктуация нәтижесінде пайда болатын кернеу өз 
кезегінде электрондардың жылдамдығын өзгертетін болады. 
Электрондардың 
жылдамдығының 
бұлай 
өзгеруі 
көлемді 
резонатордың d торлары арасында басқару зонасының кеңістігінде 
жүреді. D дрейфі кеңістігінде резонатор артында жылдамдығы 
өзгертілген электрондар ағыны тығыздығы өзгертілген ағынға 
айналады. Электрондардың бұл қойылтымдары теріс қуатталған 
шағылыстырғыштың тежеу өрісіне барып түседі (ол и
шағ
кернеуімен 
құрылады), ол электрондарды кері бұрады, олар қайтадан көлемді
резонатор саңылаулары арасынан өтеді. 
Электрондар ағынының торлар арасынан кері өтуі егер шағылысқан 
электрондар шоғыры резонаторға 3T/4, (3T/4 + Т), (3T/4 + 2Т) уақыт 
интервалдары арқылы келетін болса, АЖЖ-тербелістер қуатын 
арттыра түседі. Бұл уақытты U
0
және U 
шағ 
кернеулерінің аясында 
өзгертуге болады. Демек, дәл осылай клистрон генерациясы 
жиіліктерінде f = 1/T өзгертуге болады. 

жүктеу/скачать 6.25 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: