雙腔速調管放大器簡介

速調管放大器用於各種行業,包括衛星系統,電視廣播,雷達,粒子加速器以及醫療領域。在本文中,我們將瞭解雙腔速調管的獨特構造和電子聚束的概念。

速調管是一種放大微波頻率信號的裝置,通過應用真空管原理和“電子聚束”概念實現高水平的功率增益。Klystrons用於衛星系統,電視廣播和雷達,以及粒子加速器和醫學。

速調管是由斯坦福大學的Russell和Sigurd Varian兄弟發明的。他們的原型在1937年8月30日成功完成併成功演示。

Klystrons可用於高達400 GHz的UHF區域(300 MHz至3 GHz)。有幾種速調管放大器。一種主要類型是反射速調管,主要用作振盪器。

然而,對於本文,我們將關注另一種流行類型:雙腔速調管。

雙腔速調管的原理

雙腔速調管幾何

雙腔速調管使用電子源(加熱器),陽極和陰極,如傳統的真空管。它還利用電子流末端的集電極元件。加熱器在加熱時沸騰電子,並且由於兩個元件之間的高直流電勢,電子從陰極噴射並朝向陽極加速。由此產生聚焦的電子束。

在雙腔速調管的情況下,電子束穿過第一環形腔中的中心孔並穿過類似的第二腔,終止於收集器。

在腔孔的每一側是電子穿過的柵格。腔體與光束的相互作用提供了裝置可以產生的高水平放大。

圖2.速調管的佈局

空穴

也許我們可以稍微討論一下,討論在聚束器和捕​​手中使用的空腔。這個故事中的空洞是一個環形物體,其橫截面如下:

圖3. 3a)諧振腔; 3b)等效的偽電形式; 3c)等效電路; 3d)頻率響應。

這也可以顯示為諧振迴路電路,其中電容器的並聯區域和圓形部件是單匝電感器,如圖2b和2c所示。

當然,腔可以在窄的頻率範圍內諧振(圖2d),由其幾何形狀限定。該結構的中心部分就像一個電容器,其中有一個孔,電子束可以穿過該電容器。該電容器以及因此施加到通過中心孔的任何物體的電荷將以共振頻率翻轉電荷。

從電學角度來看,電容和電感限定了結構的電諧振頻率。激勵信號通過圖2a頂部所示的同軸連接從外部饋入諧振器。該同軸連接以諧振頻率激勵腔。

關於電子聚束的敘述請打開下面鏈接進行查看:https://www.eetoday.com/application/control/201903/63497.html