Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2453945

(19)

RU

(11)

2453945

(13)

C1

(51) МПК H01J23/24 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010153873/07, 27.12.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

27.12.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 27.12.2010

(45) Опубликовано: 20.06.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2228562 С2, 10.05.2004. RU 2395131 C1, 20.07.2010. SU 1101925 A1, 07.07.1984. US 3781702 A, 25.12.1973. EP 1655761 A2, 10.05.2006. US 5742209 A, 21.04.1998.

Адрес для переписки:

607188, Нижегородская обл., г. Саров, пр. Мира, 37, ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", начальнику ОПИНТИ

(72) Автор(ы):

Липатов Андрей Федорович (RU),

Воронина Людмила Валентиновна (RU),

Профе Виктор Борисович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU),

Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)

(54) ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА

(57) Реферат:

Изобретение относится к электронной технике, в частности к замедляющим системам для СВЧ-приборов O-типа с заданными фильтровыми свойствами. Технический результат заключается в расширении рабочего диапазона частот и функциональных возможностей. Замедляющая система содержит отрезки спирали, внешний цилиндрический металлический корпус. Внешний цилиндрический металлический корпус установлен соосно виткам отрезков спирали. Концы отрезков спиралей замкнуты с помощью опор на внешний цилиндрический металлический корпус. При этом концы соседних отрезков спирали смещены относительно друг друга на угол по часовой стрелке, величина которого выбрана из соотношения: , где N=1, 2, 3 - число отрезков спирали на периоде структуры. 2 ил.

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к замедляющим системам для мощных СВЧ-приборов O-типа.

Наиболее близкой по технической сущности является спиральная замедляющая система для СВЧ-приборов (патент GB 761768 «Improvements in or relating to delay lines for microwave tubes», Oscar Dohler, Bernard Epsztein, МПК H01J 23/24, опубл. 21.11.1956), каждый виток которой образован проводником, замкнутым обоими концами на проводящую поверхность, выполненную в виде плоскости.

Однако такая замедляющая система в длинноволновой части спектра имеет резкую зависимость величины фазовой скорости от частоты, не обладает свойствами полосно-пропускающего фильтра, имеет неограниченную полосу пропускания. В замедляющей системе с неограниченной полосой пропускания происходит автогенерация высших паразитных гармоник полезного сигнала при его усилении или генерации.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании замедляющей системы с ограниченной полосой пропускания и с возможностью изменения центральной частоты данной полосы пропускания в широком диапазоне частот.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в расширении рабочего диапазона частот и функциональных возможностей.

Данный технический результат достигается тем, что в замедляющей системе, содержащей проводники, замкнутые обоими концами на проводящую поверхность, новым является то, что проводники выполнены в виде одинаковых отрезков спирали, а проводящая поверхность выполнена в виде внешнего цилиндрического корпуса, установленного соосно отрезкам спирали, при этом концы соседних отрезков спирали смещены относительно друг друга на угол по часовой стрелке, величина которого выбрана из соотношения:

,

где N=1, 2, 3 - число отрезков спирали на периоде структуры.

При замыкании концов отрезков спирали на корпус указанным образом замедляющая система обладает винтовой осью симметрии N-го порядка и приобретает свойства полосно-пропускающего фильтра частот, т.е. имеет ограниченную полосу пропускания. При этом полоса пропускания замедляющей системы состоит из нескольких смыкающихся полос пропускания, количество которых определяется числом N (Замедляющие системы. / Р.А.Силин, В.П.Сазонов, «Советское радио», 1966, стр.47). Центральная частота полосы пропускания определяется параметрами спиралей. За счет изменения расстояния между отрезками спирали или частичного ввинчивания их друг в друга можно изменять ширину полосы пропускания и необходимую кривизну дисперсионной характеристики замедляющей системы, что в совокупности позволяет расширить функциональные возможности.

На фиг.1 представлен частный случай реализации конструкции замедляющей системы при N=2, т.е. когда концы одного отрезка спирали смещены относительно концов другого отрезка спирали на угол 180° и, соответственно, период замедляющей системы содержит два отрезка спирали. При этом соседние отрезки спирали разнесены между собой.

На фиг.2 частный случай реализации конструкции замедляющей системы при N=2, когда соседние отрезки спирали частично ввинчены друг в друга.

Замедляющая система (фиг.1 и фиг.2) содержит отрезки 1 и 2 спирали, внешний цилиндрический металлический корпус 3, опоры 4.

Отрезки 1 и 2 спирали выполнены из медной проволоки или трубки, позволяющей осуществлять их водяное охлаждение. Внешний цилиндрический металлический корпус 3 установлен соосно виткам отрезков 1 и 2 спирали. Отрезки 1 и 2 спирали замкнуты с помощью опор 4 на внешний цилиндрический металлический корпус 3.

Замедляющая система работает следующим образом.

Через ввод энергии на вход замедляющей системы подается подлежащий усилению внешний СВЧ-сигнал со спектром, находящимся в полосе пропускания замедляющей системы. Усиление бегущих вдоль замедляющей системы волн происходит за счет их взаимодействия с электронным потоком, скорость которого подбирается приблизительно равной фазовой скорости волны на центральной частоте полосы пропускания. Необходимая кривизна дисперсионной характеристики замедляющей системы достигается за счет изменения расстояния между отрезками 1 и 2 спирали (фиг.1) или частичного ввинчивания их друг в друга (фиг 2).

Так как увеличение числа N приводит к увеличению смыкающихся полос пропускания, то в данной замедляющей системе возможно усиление входных сигналов с различными частотными спектрами в широкой полосе частот. Коэффициент усиления сигнала определяется длиной замедляющей системы. Энергия из системы выводится с помощью выходного устройства.

Формула изобретения

Замедляющая система, содержащая проводники, замкнутые обоими концами на проводящую поверхность, отличающаяся тем, что проводники выполнены в виде одинаковых отрезков спирали, а проводящая поверхность выполнена в виде внешнего цилиндрического корпуса, установленного соосно отрезкам спирали, при этом концы соседних отрезков спирали смещены относительно друг друга на угол по часовой стрелке, величина которого выбрана из соотношения:

где N=1, 2, 3 - число отрезков спирали на периоде структуры.

РИСУНКИ