ЛАМПА ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ

Реже кар. смнотрон, электровакуумный СВЧ прибор, работа которого основана на длительном взаимодействии обратной волны эя.-магн. поля и электронного потока (разновидность лампы бегущей волны). ЛОВ в основном используется как перестраиваемый по частоте генератор, реже - как усилитель. Идея создания ЛОВ высказана в 1948 сов. учёным М. Ф. Стельмахом. Явление генерирования колебаний СВЧ результате взаимодействия электронного потока и обратной волны впервые наблюдал и описал амер. физик С- Мильман в 1950. Термин «Л. о. в.» введён амер. учёными. Компфнером и Н. Уильямсом в 1953, давшими первое теоретич. описание работы прибора. 

Принцип действия генераторной ЛОВ поясняется. Поток электронов, сформированный электронной пушкой, проходит вблизи поверхности замедляющей системы (ЗС). Как ЛБВ, в ЛОВ взаимодействие электро-магн. волны и электронного потока происходит при условии, что ср. скорость электронов близка к фазовой скорости волны (условие синхронизма электронов и волн). В этом случае поле волны приводит к образованию сгустков электронов, которые, затормаживаясь полем, отдают ему свою энергию. После взаимодействия электроны попадают на коллектор (см. Коллектор электровакуумного прибора). Конец ЗС со стороны электронной пушки снабжён выводом энергии, коллекторный конец - оконечной нагрузкой (клин из спец. керамики, слой аквадага) для поглощения электро-магн. волн, отразившихся от выхода генератора. Существенным для ЗС ЛОВ (в отличие от ЛБВ) является то, что фазовая и групповая скорости электро-магн. волны направлены в противоположные стороны, и, следовательно, в ЛОВ энергия электро-магн. волны распространяется навстречу электронному потоку. Разнонаправленность скоростей электронов и групповой скорости волны создаёт положит, обратную связь. Если ток электронного пучка превышает нек-рое критич. значение ( пусковой ток), то возникают автоколебания, амплитуда которых нарастает от коллекторного к противоположному концу ЗС. С увеличением скорости электронов возрастает частота, на которой наблюдается взаимодействие, что обусловливает возможность электронной перестройки ч астот ы. В предпусковом режиме при подаче сигнала на коллекторный конец ЗС ЛОВ работает как перестраиваемый узкополосный регенеративный усилитель.

Если в генераторной ЛОВ оконечная нагрузка отсутствует и ЗС представляет собой отрезок распределённой резонансной системы за счёт отражений от коллекторного конца и вывода энергии, то электронный поток взаимодействует с электро-магн. волной на дискретных частотах, соответствующих резонансам отрезка ЗС ( резонансная ЛОВ).ЗС существующих ЛОВ всегда являются периодич. структурами. Предпочтение отдаётся встречно-штыревым системам, хотя в ряде случаев используются спирали, гребёнки и т. д.Различают ЛОВ О-типа (ЛОВО) и М-типа (ЛОВМ). В ЛОВО электроны отдают волне кинетич. энергию, а фокусировка потока осуществляется либо продольным магнитным (рис. 2), либо периодич. электростатическим (рис. 3) полем. Генераторные ЛОВО работают в диапазоне частот 1-1500 ГГц; их выходная мощность составляет от единиц до сотен мВт при электронной перестройке частоты от 10-15% до октавы; кпд не превышает 3%. ЛОВО с электростатич. фокусировкой в диапазоне частот до 40 ГГц . Генераторные ЛОВО находят применение в качестве гетеродинов радиолокац. станций, перестраиваемых задающих генераторов, генераторов качающейся частоты; предназначены для радиотехн. измерений, радиоспектроскопии и т. д. ЛОВО-усилители применяют в качестве входных приселекторов супергетеродинных приёмников, перестраиваемых фильтров и т. д.

В ЛОВМ (см. Магнетронного типа приборы) электронный поток отдаёт электро-магн. волне часть своей потенциальной энергии. Как и в магнетроне, электронный поток формируется в скрещенных электрич. и магн. полях. ЛОВМ работают в диапазоне частот 0,5-18 ГГц; выходная мощн. составляет 0,1-1 кВт при электронной перестройкечастоты до 30%; кпд ЛОВМ лежит в пределах 5-50%. Достоинством ЛОВМ является также линейная зависимость частоты от ускоряющего напряжения. ЛОВМ применяют в системах связи, радиопротиводействия, в измерительной аппаратуре и т. д.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.