Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА СПИРАЛЬНОГО ТИПА С АНОМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИЕЙ
ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА СПИРАЛЬНОГО ТИПА С АНОМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИЕЙ

ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА СПИРАЛЬНОГО ТИПА С АНОМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в СВЧ приборах, в частности в замедляющих системах (ЗС) мощных ЛБВ с полосой усиливаемых частот две октавы и более. Сущность изобретения: в ЗС, содержащей спираль, укрепленную в металлическом экране с помощью диэлектрических опор на металлических выступах, указанные опоры и выступы выполнены с определенными соотношениями размеров: , 1,1 < R1/R < 1,25, где d и d1 - азимутальные размеры выступов и опор соответственно, м, n - количество опор, R - внешний радиус спирали, м, R1 - радиус окружности, проведенной через поверхности выступов, обращенные к спирали, м. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2067335
Класс(ы) патента: H01J23/24
Номер заявки: 3095916/07
Дата подачи заявки: 16.08.1984
Дата публикации: 27.09.1996
Заявитель(и): Государственное научно-производственное предприятие "Алмаз"
Автор(ы): Кузьмин Ф.П.; Орлов С.М.
Патентообладатель(и): Государственное научно-производственное предприятие "Алмаз"
Описание изобретения: Изобретение относится к СВЧ приборам, в частности к замедляющим системам (ЗС) мощных ЛБВ с полосой усиливаемых частот две октавы и более.
Задачей изобретения является увеличение сопротивления связи замедляющей системы спирального типа, имеющей аномальную дисперсию.
Сущность изобретения состоит в том, что в линии замедления спирального типа с аномальной дисперсией, содержащей спираль, укрепленную в металлическом экране посредством диэлектрических опор на металлических выступах, металлические выступы и диэлектрические опоры выполнены в соответствии со следующими соотношениями:
,
где d и d1 ширина металлических выступов и диэлектрических опор соответственно, м,
R внешний радиус спирали, м,
R1 радиус окружности, проведенной через поверхности металлических выступов, обращенные к спирали, м,
n количество опор.
В металлических выступах могут быть выполнены пазы, в которые введены диэлектрические опоры.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и 2, где показан поперечный разрез предлагаемой ЗС. Спираль 1 закреплена в металлическом экране 2 с помощью опор, которые состоят из металлических выступов 3 и диэлектрических стержней 4. При этом зазоры между поверхностями металлических выступов и спиралью заполнены диэлектриком лишь частично.
На фиг. 3 представлены теоретические зависимости величины сопротивления связи Rсв от отношения ширины металлических выступов d к ширине диэлектрических опор d1 для средней fcp и крайних fдл и fкор точек 2-октавного диапазона частот. Как видно из фиг. 3, положительный эффект наблюдается в случае d/d1 > 2 (или 2d1 < d). При этом происходит увеличение величины сопротивления связи на 40 на длинноволновом краю и в 2 раза на коротковолновом краю двухоктавной полосы частот.
С другой стороны поверхности металлических выступов, обращенные к спирали, при увеличении ширины d в пределе описывают окружность с радиусом R1 (фиг. 2). При этом в случае n опор выполняется равенство ndo= 2πR1, где do длина поверхности металлического выступа (дуги), коаксиальной со спиралью.
На фиг. 4 представлены данные теоретического расчета зависимости величины сопротивления связи Rсв от отношения do/R1 в случае 3 опор. Как видно, сопротивление связи увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с предельным случаем 3do= 2πR1 или do/R1 2 при do/R1 < 1, причем длина дуги do в этом случае примерно равна ширине d. В общем случае для ЗС с n опорами это неравенство принимает вид d < nR1/n (для 3-х опор d < R1).
Расчеты проводились по программе расчета электродинамических характеристик ЗС с анизотропным экраном на БЭСМ-6 для случая, когда отношение R1/R 1,15, где R внешний радиус спирали.
Обобщая данные расчетов, получаем неравенство

На фиг. 5 представлена экспериментальная зависимость величины дисперсии фазовой скорости в двухоктавной полосе частот от отношения R1/R при выполнении неравенства (1).
Как видно, в случае
1,1 < R1/R < 1,25 (2) замедляющая система обладает необходимой аномальной дисперсией.
Другими словами, при выполнении неравенств (1) и (2) предлагаемая линия замедления обладает аномальной дисперсией и повышенным сопротивлением связи.
В добавление предлагается на поверхности металлических выступов выполнять пазы для закрепления диэлектрических опор. Это в значительной мере упрощает изготовление подобных конструкций ЗС, т.к. отпадает необходимость применения таких технологических операций, как нанесение металла на диэлектрические опоры, пайка металла с керамикой, стравливание металлических пленок с керамики.
Предложенная ЗС может быть легко собрана любым из известных способов.
Глубина паза для диэлектрических опор, при выполнении неравенства (1) слабо влияет на электродинамические характеристики ЗС и выбирается исходя из конструктивных особенностей.
Поверхности металлических выступов, обращенные к спирали, могут быть выполнены в виде плоскостей (фиг. 1) или в виде дуг окружности, коаксиальной со спиралью (фиг. 2).
В качестве сравнения предложенной линии замедления с конструкцией прототипа на фиг. 6 приведены экспериментальные зависимости сопротивления связи Rсв от частоты f в двухоктавной полосе. В эксперименте использовались одни и те же металлические экран и спираль, металлические выступы и диэлектрические опоры с одинаковыми геометрическими размерами. Кривая 1 характеризует известные конструкции, кривые 2 и 3 соответствуют предложенной конструкции (R1/R 1,15, d 4d1) с различной глубиной пазов под диэлектрические опоры. При этом все ЗС обладают аномальной дисперсией, причем, как видно из фиг. 6, сопротивление связи известных конструкций (кривая 1) примерно в два раза ниже.
Предложенная конструкция линии замедления спирального типа с аномальной дисперсией позволяет повысить величину сопротивления связи, а также дает возможность осуществлять сборку ЗС обычными методами, не прибегая к пайке, что упрощает конструкцию.
Реализация описанной ЗС позволила создать отечественные образцы мощных ЛБВ с КПД 15 40 в полосе частот более 2-х октав, что приведет к уменьшению габаритов, массы и стоимости созданной на их основе радиоэлектронной аппаратуры более чем в 2 раза.
Формула изобретения: 1. Замедляющая система спирального типа с аномальной дисперсией, содержащая спираль, укрепленную в металлическом экране посредством диэлектрических опор на металлических выступах, отличающаяся тем, что металлические выступы и диэлектрические опоры выполнены в соответствии со следующими выражениями:


где d и d1 азимутальный размер металлических выступов и диэлектрических опор соответственно, м;
R внешний радиус спирали, м;
R1 радиус окружности, проведенной через поверхности металлических выступов, обращенные к спирали, м;
n количество опор.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в металлических выступах выполнены пазы, в которых введены диэлектрические опоры.