Магнетроны это генераторы электромагнитных волн, предназначенные для работы в узкой полосе частот в диапазоне 300-300 000 МГц, с выходной импульсной мощностью от 10 Вт до 10 МВт и длительностью импульса 0.15 мкс. Вес магнетронов может варьироваться от 200 г до 100 кг и более.[1] По сравнению с другими СВЧ приборами магнетроны занимают лидирующую позицию по параметру отношения вырабатываемой мощности к единице массы аппарата. С экономической точки зрения, стоимость изготовления магнетрона на порядок меньше, чем затраты на производство таких устройств, как клистрона и ЛБВ, когда все другие характеристики идентичны. У магнетронов остаются преимущества в тех областях, где необходимо минимизировать массогабаритные показатели прибора и радиоэлектронные средства в целом, надежность и простота в использовании, низкое рабочее напряжение и уровни побочных колебаний, а также сравнительно низкая стоимость. При всем при этом использование магнетронов не предъявляет чрезмерных требований к квалификации эксплуатационного персонала и к средствам техники безопасности.
Созданные советскими учеными многорезонаторные импульсные магнетроны, начали широко использоваться с развитием радиолокации. С созданием мощных магнетронов до нескольких мегаватт в импульсе появились РЛС дальнего обнаружения, определения места нахождения и контроля за движением самолетов на авиалиниях. Построены мощные передатчики, используемые в астрономии для определения положения планет, а также в ускорителях элементарных частиц.
Компактный размер и высокий к. п. д., открывают новые возможности применения импульсных магнетронов в телеметрической аппаратуре, различных устройствах для измерения скорости и расстояния, строительстве, космических аппаратах, сельском хозяйстве и др.
Магнетрон – это мощный электронный прибор, генерирующий микроволны при взаимодействии потока электронов с магнитным полем. Сам термин «магнетрон» был предложен А. Халлом, опубликовавшим в 1921 году результаты своих теоретических и экспериментальных исследований работы устройства в статическом режиме, а так же предложил несколько конструкций магнетрона. Генерация СВЧ колебаний происходит в результате передачи энергии электронов высокочастотному полю колебательной системы в скрещенных электрическом и магнитном полях. С учетом относительной простоты конструкции магнетрона существует принципиальная разница между магнетронным генератором и ламповым генератором, состоящая в длительном взаимодействии электронов с ВЧполем на пути от катода к аноду и во взаимодействии фазовых условий самовозбуждения с к. п. д. порядка 30- 60%. Специфика электронного механизма состоит также в том, что катод магнетрона подвергается интенсивной обратной бомбардировке электронами, что приводит к отбору тока, значение которого может достигать 100 А с 1 см2 поверхности катода.[2] В принципе, это объясняет выбор режимов работы магнетрона.
Коллективное взаимодействие на уроке
... списка литературы. Глава 1. Теоретические основы технологии коллективного взаимодействия 1.1. Понятие «технология коллективного взаимодействия» в современной педагогической литературе Технология коллективного взаимодействия (организованный диалог, сочетательный диалог, коллективный способ обучения, работа учащихся в парах сменного состава) разработана ...
1. История создания магнетрона
Магнетрон является одним из самых ранних представителей электровакуумных приборов (ЭВП) сверхвысоких частот (СВЧ).
В сегодняшнем понимании, магнетрон – это генератор СВЧ, в котором формирование электронного потока и его взаимодействие с электромагнитным полем СВЧ осуществляется в пространстве действия перпендикулярно направленных статических (постоянного) электрического и магнитного полей. В следствии чего магнетроны и их модификации получили общее название СВЧ-приборы со скрещенными полями.
Более чем за 85-летнюю историю существования магнетрона, в различных работах отечественных и зарубежных авторов содержится множество искажений, как случайных, так и «заказных», нацеленных на доказательство приоритета своих стран или научных учреждений, или являются результатом честного, но завышенного собственного вклада и недооценкой вклада других соавторов, предшественников и коллег. Роль в оценке исторических этапов сыграло и то, что часть результатов исследований и разработок, приходившихся в среднем на предвоенный и военный период, открыто не публиковалось, и не стал предметом обмена информацией. Также в период «холодной войны» и гонки вооружений увеличивалась глубина незнания «чужих» результатов (и даже направленности исследований),.
Считается, что класс ЭBП берет свое начало от изобретения вакуумного диода Дж. A. Флеминга (1904 г.), управляемой трехэлектродной лампы изобретенной Л. Форестом (1906 г.) и использования триода для генерирования электрических колебаний (A. Мейснер 1913 г.).[3] Это послужило серьезным толчок к разработке и применению мощных ламп генераторного типа в радиопередатчиках и радиосвязи на больших расстояниях. В то же время в 1910 г. был предложен диод управляемый магнитным полем (К. Гадинг, Германия), получивший от изобретателя название «магнетрон», который не приобрел известность. Принято считать, что автором термина «магнетрон» является американский физик А. Халл. В 1921 году он впервые опубликовал результаты своих теоретических и экспериментальных исследований работы своего изобретения в статическом и динамическом режимах. При этом тот же эффект генерации магнетроном СВЧ-колебания, был открыт в 1924 году А. Жачеком (Чехословакия).
Это является циклотронными колебаниями (длина волны в эксперименте Жачека была больше 30 см).
Одновременно с этим, американский физик Хаббан выявил колебания «типа отрицательного сопротивления» в магнитном диоде с анодом поделенном на 12 сегментов.
В 1926-36 гг. магнетрон развивался, уже в качестве генератора электромагнитных колебаний. Так магнетроны, работающие в диапазоне 6030 и 7,5 см, впервые появились в СССР в 1927 году (Слуцкий A. A. и Штериберг Д. C.).[4] Основное направления развития этого периода, характерное и на сегодняшний день – это продвижения в диапазон все более коротких волн и увеличение мощности. До 1936-40 гг., все эксперименты осуществлялись лишь для магнитных диодов с сегментированным анодом и подключенным к нему внешним колебательным LC-контуром. В 1929 г. А. Окабе (Япония) получил колебания в диапазоне от 3 до 5 см в 4 сегментном магнитном диоде для, а в 1932 г. К. Мегоу (Англия) были получены колебания в диапазоне от 40 до 60 см в диоде анода с 12-ю сегментами. Одновременно с проведением экспериментальных исследований делался упор на развитие в области теории магнетронов. Важным шагом в этой области стало введение концепции синхронизма при взаимодействии с полем бегущей волны вращающегося электронного потока (1934 г., K. Постумус, Голландия).
Исследование фонтанных скважин
... 3.3 Исследование фонтанных скважин Исследование фонтанных скважин проводятся по двум методам. На установившихся и неустановившихся режимах. Исследование на ... максимальный дебит скважины, допустимый условиям рациональной эксплуатации залежи и обеспечиваемый продуктивной характеристикой скважин. Исследования на ... спущенных НКТ до забоя в скважинах III типа можно рассчитать по барометрической форме. ...
На практике, для увеличения мощности и частоты в 1936-40 гг. было предложено использование магнетронов с монолитным медным анодом, в теле которого вырезаны несколько полых СBЧ-резонаторов, что позволило отказаться от внешних LC-цепей.
Первый прототип многорезонаторного магнетрона был разработан в СССР инженерами. Н. Ф. Алексеевым и Д. Е. Маляровым во время ряда экспериментов, выполненных в период 1936-40 гг. под руководством М. А. Бонч-Бруевича, который в своих работах интересовался, отнюдь не магнетронами, а ламповыми генераторами. Однако результаты исследований были опубликованы только в 1940 г., но наибольший уровень мощности для того времени (в непрерывном режиме до 300 Вт) был получен на длине волны порядка 9 см, что являлось отличным подтверждением состоятельности идеи создания магнетронов подобного типа.[5]
Однако в годы великой отечественно войны, 1940-1945 гг., в СССР магнетроны многорезонаторного типа практически не развивались и тем более не производились. В то время как Великобритания, США и Франция добились конкретных практических результатов. Великобритания в условиях роста воздушных налетов со стороны Германии была вынуждена ускорить создание радаров и, соответственно, СBЧ-генератор для них, не единичных образцов, а в промышленных масштабах. Разработчикам Дж. Рэнделлу, Г. Буту и Дж. Сэйерсу в сотрудничестве с США и Францией, но в рамках секретности, удалось решить ряд конструкторских, электродинамических и технологических проблем для достижения генерации магнетронов многорезонаторного типа сильных импульсных мощностей большой амплитуды на длинах волн лежащих в диапазонах 3-х и 10-и см. Были получены основные типы резонаторных систем: во-первых равнорезонаторные, во-вторых равнорезонаторные с эшелонированными и кольцевыми связками и, наконец, разнорезонаторные. Все эти шаги позволили добиться устойчивой работы многовидовой колебательной системы для колебаний π-вида. Эти решения доказали свою состоятельность и используются в плоть до сегодняшнего дня.
Во время второй мировой войны, а именно в 1942-43 гг., по договору с союзными государствами СССР получил порядка 150 различных видов радаров (в основном, станции орудийной наводки).
В том числе станций с использованием магнетрона 10-см диапазона. Отсутствие в нашей армии экспертов, привело к длительному освоению поставленной техники, что приводило к выходу ее из строя, в виду чего к инженерам попадали образцы, в том числе и сохранившие работоспособность. Это касается магнетронов и других приборов СВЧ и их элементов.
Проблема создания и развития собственных магнетронных генераторов СВЧ-излучения на ряду, с воспроизведением полученных зарубежных аналогов должна была решаться неразрывно с развитием в стране радиолокации. Более того, в условиях неразвитости электронной и радиопромышленности, отсутствия концептуальной базы и недостаточности координационно-управленческой системы.
Генератор синусоидальных колебаний
... связь. Генераторы синусоидальных колебаний делятся на генераторы: с избирательными RC – цепочками, с избирательными LC – цепочками, с кварцевыми резонаторами. Генераторы с кварцевыми резонаторами обычно ... сегодняшний день позволяет получать генераторы синусоидальных колебаний малых габаритов и более высоким КПД. Выбор Генератор синусоидальных колебаний представляет собой устройство, преобразующее ...
Решение этих проблем в СССР было поставлено целому ряду предприятий (конечно, не только в области магнетронов).
В первую очередь это Фрязинский многопрофильный институт (сегодня — «Исток»), Московский завод (теперь «Плутон»), Ленинградский завод «Светлана» и другие. На заводе «Плутон» в 1946 г. было создано конструкторское бюро, и налажено производство электровакуумных приборов.[6] На начальных этапах производство занималось копированием зарубежных аналогов импульсных магнетронов 3-х и 10-и см диапазонов. Далее последовало конструирование собственных устройств, разработка технологии и оборудования для производства вакуумных приборов, средств измерений и испытаний.
Требования заказчика являлись основополагающими причинами создания и развития все новых поколений магнетронов (создание новых радиолокационных станций (РЛС)).
В первую очередь это требования, к частотному диапазону системы, к стабильности, форме и чистоте сигнала, уровню мощности, а также совместимости с другими блоками и элементами системы.
С начала 50-х годов основным направлением в развитии магнетронов, было создание устройства с улучшенными частотно–энергетическими характеристиками, в особенности освоение новых рабочих частот в зависимости от требований заказчиков. При этом заказчик нацеленный на быстрые темпы развития данного класса приборов, создания радиолокационных станций различных типов с различными методами формирования и обработки сигналов, вело к поиску новых или более рациональному использованию уже известных технических решений. Как правило реализации этих технических решений препятствовали определенные (как уже имеющиеся, так и возникающие в ходе разработок) технически ограничения, так же трудности теплового, механического, производственного, электродинамического, а так же технологического характера. Возникновение подобных проблем, трудностей и ограничений являлись огромным стимулом для рождения ряда новых идей и способов их претворения в жизнь.
2. Конструкция магнетронного генератора.
Магнетрон является электровакуумным прибором, с помощью которого энергия источников питания превращается в энергию высокочастотных электромагнитных колебаний. В сантиметровом диапазоне волн магнетронные генераторы дают возможность получать высокочастотную мощность в тысячи раз большую, чем любой другой тип электронных ламп, и высоким к.п.д. Благодаря этому в передатчиках сантиметрового диапазона волн, прежде всего, в радиолокационных станциях, в качестве генераторной лампы применяются чаще всего магнетроны [7].
С конструктивной точки зрения магнетрон состоит из трех основных частей (рисунок 1.1):
а) катода,
б) анодного блока, содержащего колебательные контуры,
в) вывода высокочастотной энергии.
Рабочая поверхность цилиндрического катода располагается строго коаксиально с рабочей поверхностью анодного блока. У современных магнетронов отношение диаметра рабочей поверхности анодного блока к диаметру катода невелико (не более 2).
Доклад: Взаимодействие интенсивного лазерного излучения с веществом
... модели взаимодействия кластеров с лазерным излучением, описывающей электронную подсистему в приближении несжимаемой неоднородной жидкости, впервые рассмотрена задача о возбуждении нелинейных колебаний в ... лазерным полем наблюдается с середины 80-х годов. Тогда же стало ясно, что в значительном большинстве случаев, особенно в поле с линейной поляризацией, механизм высвобождения электронов ...
Наиболее характерной особенностью магнетрона является то, что в анодном блоке располагается большое количество (от 8 до 40) полостей, выполняющих роль колебательных контуров (резонаторов).
В многорезонаторных магнетронах экспериментально обнаружены «перескоки» генерации с одной длины волны на другую, обусловленные электродинамическими свойствами резонаторных замедляющих систем, когда два вида колебаний расположены близко по частоте, и связанные с изменениями режима питания или изменениями высокочастотной нагрузки магнетрона. Для устранения этих нежелательных в работе явлений используются различные методы увеличения разделения
1 – анод; 2 – петля связи; 3 – катод; 4 – связки; 5 – анодный блок с
системой резонаторов
Рисунок 1.1 – Магнетрон в разрезе
частот; связки, когда резонаторы электрически связаны между собой металлическими кольцами, одно из которых соединяет между собой все четные сегменты анодного блока, а другое – все нечетные сегменты, разнорезонаторные системы, когда соседние резонаторы имеют различные геометрические размеры.
Вывод высокочастотной энергии соединяется либо с коаксиальной линией с помощью петли связи, расположенной в одном из резонаторов, либо с волноводом с помощью щели связи.
В пространстве взаимодействия магнетрона электроны, эмитируемые катодом, движутся в скрещенных статических электрическом и магнитном полях при наличии высокочастотного поля, представляющего собой замедленную бегущую по азимуту волны.
Полость каждого резонатора всегда соединяется щелью с пространством взаимодействия. Поэтому рабочая поверхность анодного блока, на которую попадают вылетевшие с катода электроны, всегда разрезана на ряд сегментов, отделенных друг от друга щелями. Между этими сегментами при работе магнетрона возникает переменное напряжение высокой частоты.
Как правило, анодный блок содержит четное число связанных между собой резонаторов, расположенных на равных расстояниях вдоль окружности анода. Если все резонаторы одинаковы, то структуры электромагнитных полей в них должны быть также одинаковыми. Однако колебания в резонаторах могут быть сдвинуты по фазе друг относительно друга, поэтому структура электромагнитного поля в кольцевом пространстве взаимодействия зависит от угла этого фазового сдвига.
Силовые линии высокочастотного электрического поля сосредоточены в щелях резонаторов, где они имеют в основном азимутальные составляющие, и «провисают» к катоду. Высокочастотное магнитное поле сосредоточено в отверстиях резонаторов.
В замкнутом пространстве взаимодействия углы сдвига фаз между колебаниями в соседних резонаторах на резонансных частотах имеют дискретные значения, определяемые условиями замкнутости.
Это означает, что в симметричном анодном блоке могут устанавливаться различные виды колебаний, определяемые номером n=0, 1, 2, 3,… (рисунок 1.2).
Из рисунка видно, что номер n определяет количество пространственных периодов высокочастотного поля в азимутальном направлении, т. е. количество замедленных длин волн, укладывающихся в кольцевом пространстве взаимодействия.
Взаимодействия и силы в природе
... и ограничиться слабыми стационарными гравитационными полями, то общая теория относительности сводится к ньютоновской теории всемирного тяготения. В этом случае, как известно, потенциальная энергия взаимодействия ... что в Природе есть только четыре фундаментальных взаимодействия, ответственных за все явления Природы. Помимо качественных различий, фундаментальные взаимодействия отличаются в ...
а) б) в) г) д)
а) n=4,φ = π; б)n=0,φ=0; в) n=1,φ=π/4; г) n=2, φ=π/2; д) n=3,φ=3π/4.
Рисунок 1.2 – Структура электрического поля в пространстве
взаимодействия 8-резонаторного магнетрона при различных видах
колебаний
Нормальная работа магнетрона характеризуется тем, что высокочастотные напряжения соседних сегментов сдвинуты по фазе на 180, т. е. колебания в соседних резонаторах являются противофазными. Такие колебания называются колебаниями -вида. Для таких колебаний n=N/2, где N – число резонаторов в магнетроне. Структуры полей видов колебаний с номерами n=N/2+K, где K=1,2, N/2–1 одинаковы, т. е. они обладают одинаковыми резонансными частотами. Такие виды колебаний называются вырожденными. Вырожденные виды колебаний имеют вид бегущих волн, распространяющихся в различные стороны вдоль пространства взаимодействия. Интерферируя, они образуют стоячие волны в пространстве взаимодействия (рисунок 1.2, в, г, д) В отличие от колебаний -вида (рисунок 1.2, б), стоячие волны которых имеют всегда пучности против щелей резонаторов, стоячие волны вырожденных колебаний могут располагаться по-разному: на входе щели резонатора может располагаться как пучность, так и узел [8].
В предгенерационный период, в невозмущенном потоке, в пренебрежении собственным полем электронного облака движение отдельных частиц представляет собой эпициклоиду — суперпозицию циклотронного вращения и дрейфа в скрещенных полях. Форма эпициклоиды зависит от начальной скорости частицы.
При анодном напряжении, меньшем некоторого критического значения, происходит так называемая отсечка анодного тока — вершины траекторий оказываются на некотором расстоянии от анода (магнитная изоляция диода).
При этом, поток электронов, замыкающийся вокруг катода, образует электронный резонатор с дискретным спектром собственных колебаний типа вращающихся волн. Под действием различных флуктуаций (дробовой шум и др.) в электронном потоке развиваются шумовые колебания, полная энергия которых составляет до 10% от энергии потока.
При включении анодного напряжения шумовые колебания в электронном потоке связываются с колебаниями электродинамической системы магнетрона. Сначала эта связь мала, но как только напряжение достигнет порогового значения, обеспечивающего синхронизм средней скорости электронов со скоростью распространения волны в резонаторной системе. Характерное время установления колебаний в магнетроне 20 — 30 периодов колебаний.
При наличии переменного поля траектории электронов несколько видоизменяются, но все же сохраняют петлеобразный характер. В магнетроне электроны участвуют как в радиально – колебательном, так и во вращательном (вокруг катода) движении. Однако, благодаря наличию резонаторной системы, «прерывающей» поверхность анода щелями, роль указанных перемещений электронов существенно меняется. Для возбуждения СВЧ колебаний наиболее существенным является то, что каждый движущийся в пространстве взаимодействия электрон обладает помимо радиальной скорости (vr), также и азимутальной составляющей скорости (v), определяющей его перемещение вдоль анодного блока. Благодаря этому перемещению на поверхностях анодного блока и на поверхности щелевой части резонаторов наводятся изменяющиеся во времени электрические заряды, возбуждающие резонаторы. Возбуждаемое высокочастотное электромагнитное поле взаимодействует с движущимися электронами, причем главную роль в этом процессе играет касательная составляющая напряженности электрического поля, которая, в зависимости от своего направления, либо тормозит, либо ускоряет электроны в их переносном движении.[9]
Генераторы электрических колебаний
... для возникновения в генераторе гармонических колебаний. При этом будем предполагать, что усилитель работает в линейном режиме, а генератор вошел в стационарный режим генерации. Как видно из ... в фазе подается на вход усилителя. После нескольких прохождений сигнала через замкнутый контур усилитель — цепь обратной связи происходит самовозбуждение генератора. Напряжение на выходе усилителя будет ...
Если количество электронов, пролетающих под этой щелью, было бы неизменным во времени, то тогда суммарный энергетический эффект взаимодействия электронного потока неизменной плотности с ВЧ полем оказался бы равным нулю, и возникающие в резонаторах под воздействием случайных флюктуаций ВЧ колебания затухли бы, и генерация была бы невозможной. Однако, благодаря действию специального электронного механизма, создаются благоприятные условия для поддержания случайно возникающих колебаний поля. Высокочастотное поле оказывает на электронный поток особое фокусирующее действие, приводящее к своеобразному группированию электронов в пространстве взаимодействия. В результате вместо вращающегося вокруг катода электронного потока одинаковой плотности образуются вращающиеся концентрированные «струи» электронов, несколько напоминающие спицы колеса и поэтому называемые электронными спицами. Число таких спиц равно половине числа резонаторов в анодном блоке. При надлежаще установленном режиме работы вращение электронных спиц вокруг катода оказывается не только синхронизованным, но и синфазированным с изменением поля в резонаторах: электронные спицы оказываются при своем вращении каждый раз под теми щелями резонаторов, в которых в данный момент действует наиболее сильное тормозящее переменное поле, эффективно взаимодействующее с потоком.
Электроны, вылетевшие с катода в неблагоприятной фазе, быстро удаляются из пространства взаимодействия. Этот процесс приводит к своеобразной селекции электронов, в результате чего электронный поток в преобладающей части пространства взаимодействия состоит из электронов, тормозимых высокочастотным полем. Электроны, ускоряемые высокочастотным полем, “отгоняются” к катоду и находятся в пространстве взаимодействия лишь вблизи катода, вдали от щелей, где поле слабо. Благодаря этому вредное взаимодействие электронов с полем оказывается незначительным в общем энергетическом балансе.
Такой механизм группировки электронов и передачи энергии оказывается наиболее эффективным по сравнению с процессами, протекающими в других электронных приборах СВЧ. Поэтому приборы магнетронного типа имеют самый высокий к.п.д.
3. Современный этап развития магнетронов
В настоящее время все больше внимания уделяется возможности генерации сигналов сложного спектрального состава и управлению спектром генерации. Такие проблемы возникают при конструировании приборов антирадарной защиты, в которых используются системы из нескольких магнетронов работающих на разных частотах. Антирадарная система создает на экранах РЛС сигнал с комбинационными составляющими, эмитирующими ложные цели (фантомные цели).
Наличие нескольких магнетронов связано с тем, что полоса генерации магнетрона достаточно мала, около одного процента от несущей частоты. Но использование нескольких магнетронов увеличивает массу прибора в целом, так как магнетронные блоки генератора достаточно тяжелы. Поэтому увеличение полосы пропускания очень сильно усложняет конструкцию и стоимость прибора.
Генераторы сигналов специальной формы
... колебаний. ВЧ генераторы являются источниками как не модулированных так и модулированных по амплитуде (АМ) и/или по частоте (ЧМ) гармонических колебаний. Существуют также специальные генераторы ... частоте и получение максимальных нелинейных искажений. Условие генерации сигналов. ѓ = 1 / 2р ? L*C ... - средство измерения вырабатывающий сигнал измерительной информации в форме доступной для восприятия; - ...
В радиотехнике известно явление изменения частоты ламповых генераторов при подаче достаточно слабого внешнего сигнала (затягивание частоты), но при этом выходной сигнал остается одночастотным. Очевидно, что подобные процессы должны наблюдаться и в магнетронах, однако наличие достаточно высоких уровней шума, может приводить к возникновению квазишумового спектра, насыщенного комбинационными составляющими взаимодействующих сигналов.
В работе [10, 11] показано, что возникновение комбинационных составляющих возможно из-за влияния низкочастотного побочного сигнала, возбуждаемого собственными колебаниями электронного потока.
Кроме того, экспериментальные данные показывают, что комбинационные составляющие могут появляться в спектре магнетрона и под воздействием внешнего сигнала, частота которого близка к частоте генерации.
В настоящее время классические магнетроны используются в основном как одночастотные генераторы. За шесть десятилетий использования этого прибора научно-исследовательские и конструкторские разработки были направлены с одной стороны на очистку спектра генерации путем подавления шума и вынесение частот паразитных видов колебаний за интервал полосы пропускания, с другой стороны расширение полосы пропускания магнетрона.
В классических магнетронах вместо модуляции электронного потока внешним сигналом возможно использование конкуренции видов колебаний.
В этом случае помимо основного, -вида колебаний, в генераторе
N возбуждается колебание побочного вида, чаще всего с номером 1 .[12]
В классических связочных магнетронах разделение частот основных и паразитных видов колебаний осуществляется подбором сопротивления связок. Значение сопротивления подбирается так, чтобы вынести частоты побочных видов колебаний за интервал полосы пропускания магнетрона. Однако правильным подбором таких характеристик, как частота, нагруженная добротность и норма колебания можно добиться возбуждения побочного вида который можно использовать в качестве модулирующего сигнала. В зависимости от потребности в этом случае можно будет добиваться в спектре генерации либо шумового сигнала, либо сигнала содержащего несколько основных спектральных составляющих с уровнем, значительно превышающим уровень шума. Еще одним подходом к усовершенствованию магнетронных генераторов может стать наличие амплитудно-частотной модуляции.[13, 14] При подаче достаточно слабого внешнего сигнала, при достаточно высоких уровнях шума в магнетроне возникает квазишумовой спектр насыщенный комбинационными составляющими, но для использования такого подхода в дополнение к магнетрону необходим дополнительный генератор, что приводит к усложнению конструкции приборов.
Заключение
Расширение круга задач, которые необходимо решать в современной физической электронике, а также значительное их усложнение привело в крайние десятилетия к интенсивному развитию теории и техники магнетронов. Магнетроны в процессе своего развития постоянно усложнялись, возникали принципиально новые их классы, расширялись функции, которые те выполняют.
Конструкция магнетронных систем также существенно видоизменялись в процессе их развития. Наряду с равнорезонаторными магнетронными генераторами, которые создавались еще на ранних этапах развития, широко распространены разнорезонаторные магнетроны различного типа (в том числе связочные конструкции).
Расчёт генератора шума
... элементом генератора шума является первичный источник случайного сигнала в виде источника широкополосного шума или в виде источника случайных по моментам появления импульсов. В качестве источников шумов используются: шумовые полупроводниковые ... без искажений переносящее спектр входного колебания из диапазона частот настройки приемника в полосу пропускания УПЧ. Выходное напряжение u(t) ВЧ тракта, ...
Разработаны разные конструктивные решения анодных блоков, позволяющих варьировать рабочий диапазон частот, продолжаются исследования по улучшению характеристик и получению новых свойств.
Дальнейшее развитие магнетронной теории будет направленно на уменьшение линейных размеров магнетронных блоков и упрощение их конструктивных особенностей. Возможно появление новых типов приборов или расширение границ их использования. Все эти изменения существенно усложняют проведение теоретических расчетов подобных магнетронных генераторов. Однако с развитием компьютерного моделирования эта задача существенно упрощается. Что поможет в будущем конструировать новые приборы без существенных затрат.
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/generatoryi-elektromagnitnyih-voln/
