• Українська
  • English
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

Помножувач частоти у субміліметровому діапазоні хвиль. Частина 2. Обґрунтування моделі компактних електронних ущільнень, які існують тривалий час

Рубрика: 
ВАКУУМНА ТА ТВЕРДОТІЛЬНА ЕЛЕКТРОНІКА
Мільчо, МВ, Ільєнко, КВ
Organization: 

 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: kost@ire.kharkov.ua
https://doi.org/10.15407/rej2020.04.054
Мова: українська
Анотація: 

 

Предмет та мета роботи. У першій частині роботи розглядалась можливість створення у субміліметровому діапазоні хвиль помножувача частоти на основі клинотрона з однією системою сповільнення хвиль. Мета другої частини – описати механізм формування у такому помножувачі електронних ущільнень для їх ефективного енергообміну з високочастотним (ВЧ) полем.

Методи та методологія роботи. Метод дослідження – теоретичний аналіз процесу групування електронів у генераторі типу лампи зворотної хвилі (ЛЗХ) з використанням строгих числових моделей. Обчислено поздовжній розмір ущільнення в усталеному режимі з урахуванням впливу просторового заряду. Застосовано числове інтегрування рівнянь руху електронів при їх взаємодії з полем системи сповільнення хвиль для визначення необхідних умов формування компактних ущільнень електронів.

Результати роботи. Описано механізм формування компактних електронних ущільнень, який виявлено чисельним моделюванням. Картина компактних ущільнень, що рухаються уздовж поверхні системи сповільнення хвиль (гребінки) клинотрона та існують тривалий час, виникає за рахунок безперервного осідання на поверхні гребінки компактних ущільнень, які сформовані у більш віддалених від поверхні гребінки шарах електронного потоку. Рух цих шарів до поверхні забезпечується нахилом електронного пучка магнітним полем (клинотронний ефект). Визначено розміри таких ущільнень та їх зв’язок з параметрами задачі. Результати дослідження використані для аналізу роботи звичайних клинотронів. Надано рекомендації для розробників клинотронів.

Висновок. Розроблено модель групування електронних ущільнень у генераторах типу «клинотрон», яка враховує осідання шарів електронного потоку на поверхні гребінки. Показано можливість ефективної взаємодії електронного потоку з ВЧ-полем коливань помноженого типу завдяки існуванню системи компактних ущільнень, які безперервно рухаються по поверхні гребінки. Обґрунтовано можливість просування помножувачів у короткохвильову частину субміліметрового діапазону довжин хвиль
Ключові слова: вакуумна електроніка, групування електронів, клинотрон, помножувач частоти

Стаття надійшла до редакції 10.03.2020
УДК 621.385.633
Radiofiz. elektron. 2020, 25(4): 54-65
Повний текст (PDF)

References: 

 

  1. Левин Г.Я., Бородкин А.И., Кириченко А.Я., Усиков А.Я., Чурилова С.А. Клинотрон. Киев: Наукова думка, 1992. 200 с.
  2. Мильчо М.В. Учет трехмерного движения электронов в генераторах типа «клинотрон». Ч. 1. Методика численного исследования. Радиофизика и электроника. 2010. Т. 1(15), № 3. С. 83–91.
  3. Мильчо М.В. Учет трехмерного движения электронов в генераторах типа «клинотрон». Ч. 2. Анализ реальных приборов. Радиофизика и электроника. 2010. Т. 1(15), № 4. С. 58–65.
  4. Скрынник Б.К., Корнеенков В.К., Демченко К.Ю. Об обратной связи в опытах Смита–Парселла. Радиофизика и электроника: сб. науч. тр. Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. Харьков: 2000. Т. 5, № 3. С. 14–18.
  5. Мильчо М.В. Группировка электронов в генераторе типа «клинотрон». Клинотрон как умножитель частоты. Радиофизика и электроника. 2015. Т. 6(20), № 2. С. 54–60. DOI: https://doi.org/10.15407/rej2015.02.054.
  6. Мильчо М.В., Тищенко А.С., Завертанный В.В., Лопатин И.В., Терехин С.Н. Клинотрон – умножитель частоты в субмиллиметровом диапазоне длин волн (l  0,93 мм). Радиофизика и электроника. 2015. Т. 6(20), № 2. С. 61–67. DOI: https://doi.org/10.15407/rej2015.02.061.
  7. Мильчо М.В., Ефимов Б.П. Модуляция электронного потока для умножения частоты с большой кратностью Радиофизика и электроника: сб. науч. тр. Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. Харьков: 1999. Т. 4, № 1. С. 117–124.