双腔速调管放大器简介

速调管放大器用于各种行业,包括卫星系统,电视广播,雷达,粒子加速器以及医疗领域。在本文中,我们将了解双腔速调管的独特构造和电子聚束的概念。

速调管是一种放大微波频率信号的装置,通过应用真空管原理和“电子聚束”概念实现高水平的功率增益。Klystrons用于卫星系统,电视广播和雷达,以及粒子加速器和医学。

速调管是由斯坦福大学的Russell和Sigurd Varian兄弟发明的。他们的原型在1937年8月30日成功完成并成功演示。

Klystrons可用于高达400 GHz的UHF区域(300 MHz至3 GHz)。有几种速调管放大器。一种主要类型是反射速调管,主要用作振荡器。

然而,对于本文,我们将关注另一种流行类型:双腔速调管。

双腔速调管的原理

双腔速调管几何

双腔速调管使用电子源(加热器),阳极和阴极,如传统的真空管。它还利用电子流末端的集电极元件。加热器在加热时沸腾电子,并且由于两个元件之间的高直流电势,电子从阴极喷射并朝向阳极加速。由此产生聚焦的电子束。

在双腔速调管的情况下,电子束穿过第一环形腔中的中心孔并穿过类似的第二腔,终止于收集器。

在腔孔的每一侧是电子穿过的栅格。腔体与光束的相互作用提供了装置可以产生的高水平放大。

双腔速调管放大器简介

图2.速调管的布局

空穴

也许我们可以稍微讨论一下,讨论在聚束器和捕​​手中使用的空腔。这个故事中的空洞是一个环形物体,其横截面如下:

双腔速调管放大器简介

图3. 3a)谐振腔; 3b)等效的伪电形式; 3c)等效电路; 3d)频率响应。

这也可以显示为谐振回路电路,其中电容器的并联区域和圆形部件是单匝电感器,如图2b和2c所示。

当然,腔可以在窄的频率范围内谐振(图2d),由其几何形状限定。该结构的中心部分就像一个电容器,其中有一个孔,电子束可以穿过该电容器。该电容器以及因此施加到通过中心孔的任何物体的电荷将以共振频率翻转电荷。

从电学角度来看,电容和电感限定了结构的电谐振频率。激励信号通过图2a顶部所示的同轴连接从外部馈入谐振器。该同轴连接以谐振频率激励腔。

关于电子聚束的叙述请打开下面链接进行查看:https://www.eetoday.com/application/control/201903/63497.html


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