БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (МА)

Коаксиальный резонатор в М. к.: а) повышает стабильность его работы (у М. к. уход частоты, вызванный отражением волн от нагрузки, ширина спектра частот и интенсивность боковых лепестков спектра примерно в 5 раз меньше, а уход частоты от изменения силы тока и пропуск импульсов примерно в 10 раз меньше, чем у обычного магнетрона); б) разделяет частоты равнорезонаторного анодного блока настолько, что отпадает необходимость применения связок; в) позволяет увеличить рабочую поверхность катода и анодного блока и за счёт этого снизить плотность электронного потока, увеличить долговечность М. к. в 3 — 4 раза по сравнению с обычным магнетроном; г) обеспечивает механическую перестройку частоты на 6 — 13% перемещением поршня в коаксиальном резонаторе без существенного изменения выходной мощности.

Лит.: Электронные сверхвысокочастотные приборы со скрещенными полями, пер. с англ., под ред. М. М. Федорова, т. 2, М.,1961, с. 119 — 29.

В. Ф. Коваленко.

Схема коаксиального магнетрона: а — вид системы резонаторов; б — вид в поперечном сечении; 1 — резонаторы анодного блока; 2 — коаксиальный резонатор; 3 — щели, соединяющие резонаторы анодного блока с коаксиальным резонатором; 4 — поршень коаксиального резонатора для перестройки частоты; 5 — окно для вывода мощности колебаний СВЧ; 6 — катод; 7 — полюсные наконечники магнита.

Магнетро'н, настра'иваемый напряже'нием, генераторный прибор магнетронного типа, рабочая частота которого в широком диапазоне изменяется пропорционально анодному напряжению. Его иногда называют митроном. Явление перестройки частоты магнетрона напряжением впервые обнаружили в 1949 американские инженеры Д. Уилбур и Ф. Питерс. Ими же в 1950 был предложен М., н. н., с центральным катодом и в 1955 — с вынесенной в торец электронной пушкой. М., н. н., выходной мощностью до 1 вт широко применяются в измерительной радиоаппаратуре, в гетеродинах широкополосных радиоприёмников с быстрой перестройкой частоты и в качестве задающих генераторов в радиолокационных станциях, 1—10 вт — в радиовысотомерах, телеметрической аппаратуре и других устройствах, где требуется режим частотной модуляции в широкой полосе генерируемых частот, свыше 10 вт — в широкополосных радиопередатчиках, телевизионных и телеметрических устройствах бортовых систем и других. В 50—60-х годах 20 века было выпущено много типов М., н. н., работающих на частотах 0,2—10 Ггц . М., н. н., с выходной мощностью до 1 вт (включительно) имеют диапазон перестройки частоты примерно 1—1,5 октавы, 1—10 вт — до 50% от средней частоты, 10—500 вт — до 10—20%. Кпд маломощных М., н. н., как правило, не превышает 10%, а наиболее мощных достигает 70%.

От обычного многорезонаторного магнетрона М., н. н., отличается пониженной добротностью колебательной системы и уменьшенной силой электронного тока в пространстве взаимодействия. Колебательная система М., н. н. ( рис .), представляет собой цилиндрический анод, выполненный в виде встречных штырей, встроенных в объёмный резонатор , или отрезок линии, например отрезок радиоволновода , полосковой линии и др. Уменьшение силы тока в пространстве взаимодействия М., н. н., достигается либо путём недогрева катода (ограничение эмиссии электронов температурой), либо применением торцевой электронной пушки и заменой центрального эмитирующего катода неэмитирующим электродом. Распространён второй способ, так как он позволяет посредством управляющего электрода изменять силу тока и, следовательно, мощность М., н. н. Так же, как и в многорезонаторном магнетроне, при генерировании колебаний электронные сгустки движутся с такой тангенциальной скоростью, что за один полупериод колебаний перемещаются на расстояние, равное шагу анодной штыревой системы. Это условие синхронизма выражается следующей линейной зависимостью между анодным напряжением U a ( в ) и рабочей частотой f ( Ггц )

,

где В — индукция магнитного поля ( гс ); N — число штырей; r a и r k— соответственно радиусы анода и центрального неэмитирующего электрода ( см ).

Лит.: Стальмахов В. С., Основы электроники сверхвысокочастотных приборов со скрещенными полями, М., 1963, с. 254—77; Дятлов Ю. В., Козлов Л. Н., Митроны, М., 1967.

И. В. Соколов.

Схематическое изображение магнетрона, настраиваемого напряжением: 1 — анод в виде системы встречных штырей; 2 — неэмитирующий электрод; 3 — катод; 4 — управляющий электрод; 5 — керамические цилиндры вакуумплотной оболочки; 6 — низкодобротный объёмный резонатор; 7 — экранирующий магнитопроводящий кожух; 8 — постоянный магнит; 9 — коаксиальный вывод энергии; 10 — элемент связи вывода энергии с объёмным резонатором; U yпр— источник управляющего напряжения; U a— источник анодного напряжения.

Магнетро'нного ти'па прибо'ры,класс электровакуумных приборов СВЧ (300 Мгц — 300 Ггц ) , в которых движение электронов происходит в скрещенных постоянных электрических и магнитном полях и электромагнитном поле СВЧ, М. т. п. используются для генерирования и усиления колебаний в радиолокационных и навигационных устройствах, устройствах космической связи, линейных ускорителях, медицинских аппаратах, установках нагрева токами СВЧ и т.д. В М. т. п. постоянное электрическое поле создаётся в промежутке анод — катод (так называемое пространство взаимодействия), а постоянное магнитное поле — перпендикулярно силовым линиям постоянного электрического поля и направлению движения электронов (в М. т. п. цилиндрической конструкции — вдоль оси катода). Условия обратной связи между электромагнитным полем и электронным потоком, необходимые для самовозбуждения колебаний в М. т. п., легко выполняются. Благодаря обратной связи электроны, которые в результате взаимодействия с электромагнитным полем отдают ему часть своей энергии, приобретённой от источника постоянного напряжения, смещаются к аноду и в итоге попадают на него, а те электроны, которые отбирают от электромагнитного поля часть энергии, возвращаются на катод, бомбардируя его. Явление электронной бомбардировки используется в некоторых мощных М. т. п. для поддержания необходимой температуры катода. Для осуществления эффективного и длительного взаимодействия электронов с электромагнитным полем должна соблюдаться синхронность их движения, то есть равенство скорости переносного движения электронов v eс фазовой скоростью бегущей волны поля.