Для управления потоком электронов используется не один, а несколько последовательно расположенных вдоль трубки дрейфа резонаторов и соответственно несколько пространств группирования. В многорезонаторном клистроне удается получить высокую плотность электронов в сгустках и большой и.мпульс наведенного в выходном резонаторе тока, т. е. большую выходную мощность. Уровень выходной импульсной мощности mhoi орезонаторных клистронов в настоящее время равен десяткам мегаватт, а к п. д. достиг 50% Коэффициент усиления по мощности бывает порядка десятков деинбел.

Применение умножительных клистронов позволяет создавать иа СВЧ многокаскадные передающие устройства, в которых задающий генератор работает на более низких частотах и низком уровне Энергии. Это обеспечивает высокую стабильносгь частоты.

2. Отражательный клистрон

Назначение и устройство

Отражательный клистрон является маломощным автогенератором сантиметровых волн. По диапазону рабочих частот клистроны бывают узкодиапазонные и широкодиапазонные. Узкодиапазонные

Рис 1.70. Конструкция стеклянного отражательного клистрона:

J ~~ катод, 2 - управляющий электрод, S - ускоряющий электрод, -г- сетки резонатора, 5 - медные диски, б - отражатель; 7 " вннг настройки 8 - петля вывода энергии. S - резонатор

маломощные клистроны используются в качестве гетеродинов в приемниках сантиметровых волн, работающих на фиксированной волне. Выходная мощность таких клистронов не превышает 100 мет. Узкодиапазонные клистроны повышенной мощности (до 10 вг) используются в передатчиках радиорелейных линий. Широкодиапазонные клистроны используются в качестве гетеродинов поисковых приемников и для лабораторных целей. Они характеризуются малой выходной мощностью и широким диапазоном настройки.

По конструктивным признакам отражательные клистроны делятся на стеклянные и металлические. Стеклянные клистроны применяются в диапазоне волн от 2,5 до 60 см, а металлические - короче 3 см. Это объясняется тем, что на волнах менее 3 см затруднена технология изготовления стеклянных клистронов из-за малых размеров резонаторов.

Отражательный клистрон (рис. 1.70 и 1.71) состоит из электронной пушки, одного резонатора и отражателя. В эпек-тронную пушку обычно входит катод и ускоряющий электрод. В некоторых кон,трукциях б-увает и управляющий электрод, изменением чоте.чциала которого р?-гулируетгя точ луча и осущесь вляется фокусировка.

В баллоне стеклянных клистронов расположены электроды пушки, отражатель и сетки резонатора. Последние крепятся к дискам, которые свариваются со стеклом. На внешние края дисков опирается разъемный резонатор, настройка которого на

рабочую волну осуществляется винтами или плунжерами. В металлических клистронах весь резонатор находится в вакууме. Настройка вакуумных резонаторов производится гибкой диафрагмой, де})ормация которой вызывает изменение объема pesdHafbpa и расстояния между сетками. Вывод высокочастотной энергии осущесталяется петлей, расположенной в резонаторе

4-869 97

Рис. 1.71. Конструкция металлического отражательного клистрона / ьатод; 2 - подогреватель 3 - управ ляющий электрод: 4 - ускоряющий электрод, 5 - сетки резонатора, 6 - резонатор, 7 - гибкая диафрагма, 8 - отражатель. 9 - петля СВЯЗИ; Ю - внешний провод линии вывода энергии. - винт настройки, /2 - стойка; 13 - пружина настройки; /4 - внутренний провод линии вывода энергии, 15 - диэлектрик; 16 - штырь

Как генератор отражательный клистрон характеризуется двумя особенностями. Во-первых, его КПД цчень мал и лежит в пределах 0,03-3%. Это не позволяет использовать его в качестве мощного генератора, но не является препятствнгм для использования в качестве маломощного генератора. Во-вторых, отражательный клистрон может до 10 раз в секунду изменять частогу при изменении напряжения на отражателе. При этом мощность, расходуемая на управление частотой, меньше, чем при любом другом способе.

Отражательный клистрон был изобретен В. Ф. Коваленко в 1940 г.

Принцип действия

Для получения автоколебаний клистрон включается в схему, как показано на рис. 1.72. Источник напряжения £„ служит для создания ускоряющего поля, которое формирует луч электронов.

Рис. 1.72. Схема питания отражательного клистрона

движущихся от катода к отражателю. Ускоряющее поле действует на электроны в пространстве катод - ускоряющий электрод или катод - сетка gi, если ускоряющий электрод отсутствует. В этом пространстве электроны движутся равноускоренно и равномерным по плотности потоком. Ускоряющее поле сообщает электронам кинетическую энергию; они пролетают сетки резонатора и по инерции движутся к отражателю.

1ервые электроны, пролетающие сетки резонатора, наводят в них импульс тока и возбуждают в резонаторе колебания. Вдаль-