Типы клистронных усилителей и их применение

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Термин клистрон взят из основной формы греческого глагола (klys), относящегося к потоку волн, разбивающихся о берег, а также последней части глагола. термин электрон . Изобретателями клистрона являются два брата, а именно Сигурд Вариан и Рассел из Стэнфордского университета в 1937 году и доступный в 1939 году. На информацию об усилителе клистрона повлияли исследователи радаров из США и Великобритании. В этой статье дается обзор клистрон усилитель , типы , и это Приложения

Что такое усилитель клистрона?

Клистрон усилитель это устройство используется для усиления сигналов СВЧ-диапазона, которые достигают высоких ступеней увеличения мощности, за счет применения принципов вакуумной лампы, а также концепции группировки электронов. Диапазон УВЧ-диапазона клистронного усилителя составляет от 300 МГц до 3 ГГц до 400 ГГц. Они могут применяться в различных отраслях промышленности, таких как спутниковая, телевизионная, медицинская, радиолокационная, ускорители частиц и т. Д.




Клистронный усилитель

Клистронный усилитель

В работа клистрона можно сделать, выполнив следующие действия.



  • Электронная пушка в клистроне генерирует поток электронов.
  • Скорость электронов будет контролироваться группирующими полостями, чтобы они могли входить сгустками на выходе из резонатора.
  • Группа электронов стимулирует микроволны в o / p резонаторе усилителя.
  • Поток микроволн в волновод перемещает их к ускорителю.
  • Наконец, электроны будут поглощены в ограничителе пучка.

Классификация клистроновых усилителей

Эти усилители представляют собой энергетические микроволновые вакуумные лампы и модулируемые по скорости, используемые в каких-то радиолокационные системы . Эти устройства используют эффект времени передачи за счет изменения скорости электронного луча. Усилитель клистрона состоит из одного или нескольких резонаторов. Усилитель клистрона включает в себя одну или несколько полостей, которые играют важную роль в трубке клистрона, управляя электрическим полем в области оси трубки клистрона. Они делятся на два типа в зависимости от полостей, которые включают следующие.

  • Двухрезонаторный клистронный усилитель
  • Reflex клистронный усилитель

Двухрезонаторный клистронный усилитель

Эти типы резонаторных клистронных усилителей включают в себя различные резонаторы, используемые для управления электрическим полем в области оси клистронной трубки. Сеть устроена в центре множества полостей, чтобы позволить потоку электронов. Здесь первичная полость устройства сопряжения называется группирующим устройством, тогда как следующая полость сопрягающим устройством называется улавливателем.

Направление области изменяется в зависимости от частоты резонатора Банчера, так что заменитель ускоряет и замедляет пучковые электроны, протекающие по сетям. Внешнее пространство сетей Банчера называется дрейфовым пространством, которое может быть создано электронами в этой области, когда быстрые электроны проходят мимо электронов, которые текут медленно.


Клистронный усилитель с двумя резонаторами

Клистронный усилитель с двумя резонаторами

Основная функция улавливающего резонатора - принимать энергию электронного пучка. Улавливающие сети расположены с балкой в ​​месте, где пучки полностью производятся. Положение определяется временем передачи сгустков на нормальной радиочастоте резонаторов. Коллектор получает энергию электронного луча, а также преобразует ее в температуру и рентгеновское излучение. Дополнительный резонатор среди входных и выходных резонаторов основного клистрона может увеличить выходную мощность, усиление и эффективность клистрона. Дополнительные полости обеспечивают скорость для регулировки электронного луча, а также производят повышенную энергию, доступную на выходе.

Reflex Klystron Amplifier

Рефлекторный клистрон изобрел Роберт Саттон , поэтому другое название этого клистронного усилителя - Трубка Саттона . Это лампа малой мощности, работающая как генератор. Этот усилитель в основном используется как осциллятор внутри модулятора радиолокационных приемников, а также микроволновых передатчиков. Однако эти устройства заменены с полупроводником микроволновые устройства.

В усилителе такого типа поток электронного луча будет проходить через единственную резонансную полость, и электроны будут возбуждены с помощью электронной пушки в одной части трубки. После использования резонансной полости они воспроизводятся с помощью отрицательно стимулированного отражающего электрода, предназначенного для еще одного прохода по полости, где они затем собираются.

Reflex Klystron Amplifier

Reflex Klystron Amplifier

Всякий раз, когда пучок электронов проходит через полость, это называется модулированной скоростью. Сборка электронных сгустков происходит в проточном пространстве между резонатором и отражателем. Напряжение на верхней части отражателя должно быть отрегулировано так, чтобы группировка электронов была максимальной, потому что электронный луч возвращается в резонатор, таким образом подтверждая, что наибольшая энергия будет стимулироваться в резонаторе от луча к радиочастотным колебаниям.

Напряжение на отражателе немного изменится от наиболее подходящего значения, что повлияет на изменение частоты и потерю выходной мощности. Этот результат дает преимущество для автоматического управления частотой в приемниках и частотной модуляции для передатчиков. Уровень модуляции, влияющий на коммуникацию, недостаточен, чтобы выходная мощность в основном оставалась стабильной.

Регулярно есть несколько участков для напряжения рефлектора, где будет качать усилитель, они указаны формами. Диапазон электронных модификаций усилителя обычно обозначается изменением частоты между точками половинной мощности. Эти точки мощности будут иметь форму колебания, где выходная мощность будет вдвое меньше максимальной выходной мощности в форме. Этот усилитель будет заменен в нескольких приложениях с текущим полупроводниковая техника .

Разница между двухрезонаторным клистроном и рефлекторным клистроном

Различия между двумя резонаторными клистронами и рефлекторными клистронами заключаются в следующем.

  • Клистрон с двумя резонаторами - это простейшая трубка клистрона.
  • Он включает в себя два полых СВЧ-резонатора, а именно группирующий и улавливающий.
  • Этот клистрон можно использовать как усилитель.
  • Reflex Klystron - это однокамерный аппарат.
  • Reflex Klystron используется как генератор.
  • Название клистрон получил из-за его отражения от электронного луча.
  • Этот клистрон полностью отличается от клистрона резонатора, потому что он имеет единственный резонатор и используется для модуляции, иначе демодуляции.

Применение усилителей Klystron

Применения клистронных усилителей включают следующее.

  • В применения клистронных усилителей заниматься спутниками, физикой высоких энергий, широкополосной связью большой мощности, радаром, медициной, ускорителями частиц и т. д.
  • В настоящее время GRC ( Глобальная Ресурсная Корпорация ) использует эти усилители для преобразования углеводородов в повседневные материалы, автомобильные отходы, уголь, дизельное топливо, нефтеносные пески, горючие сланцы и т. д.
  • Усилители Klystron могут производить намного более высокую выходную мощность СВЧ по сравнению с Диоды Ганна которые называются твердотельными микроволновыми устройствами.
  • Обычно эти усилители используются там, где диапазон выходных сигналов составляет 50 МВт, а также 50 кВт на частоте 2856 МГц. Таким образом, они используются от сотен МГц до сотен ГГц.
  • Клистрон в радарах дает выходную мощность в диапазоне 1 МВт на частоте 2380 МГц.

Итак, это все о клистроне Усилитель, типы, отличия и их применение. Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что эти усилители модулируются по скорости, как и мощные микроволновые лампы. Они используются как усилители в радиолокационном оборудовании. Эти усилители используют эффект времени передачи за счет изменения скорости электронного пучка. Клистрон содержит один или несколько резонаторов, используемых для модуляции площади электронов в области оси трубки. Вот вам вопрос, какова функция усилителя клистрона?