Исследование перестраиваемого гиротрона на конусообразном волноводе

Колосов, С. В.; Запевалов, В. Е.; Зайцева, И. Е.

Приводятся результаты расчетов нелинейной модели перестраиваемого по частоте гиротрона на конусообразном волноводе и основной волне TE01. Показано, что диапазон перестройки может достигать 2,8 %. Чтобы расширить данную полосу, необходимо удлинить конусообразную часть волновода без изменения угла увеличения радиуса волновода. Волновой КПД расширяющегося вдоль оси волновода составляет 21 % на рабочей частоте 10 ГГц. Чтобы достичь данных показателей, необходимо электромагнит гиротрона разделить на две части – основной электромагнит и вспомогательный, который имеет ограниченную длину и может перемещаться вдоль волновода. Второй магнит можно выполнить в виде набора отдельных электромагнитов ограниченной длины. Набор электромагнитов должен заполнять всю длину конусообразного волновода. Выполнение данного условия позволит перемещать резонансное магнитостатическое поле вдоль волновода путем переключения тока в катушках указанного набора электромагнитов, что позволит исключить механическое перемещение вспомогательного электромагнита. На частоте 200 ГГц волновой КПД уменьшается до 15 %, при этом омические потери в стенках волновода составляют 3 % от мощности электронного потока. Была исследована зависимость КПД гиротрона от начального углового разброса скоростей электронов, сделан вывод о том, что начальный угловой разброс скоростей электронов очень слабо влияет на КПД перестраиваемого гиротрона. Волновой КПД сужающегося по длине волновода может достигать 29 % на частоте 200 ГГц, омические потери в стенках медного волновода составляют 4 % от мощности электронного потока. Расчеты показали, что гиротронная лампа обратной волны с сужающимся вдоль оси волноводом более эффективна, чем вариант гиротронной лампы бегущей волны. Однако в обоих вариантах синхронное значение магнитостатического поля должно смещаться вдоль оси в зависимости от требуемой рабочей частоты, иначе происходит или перегруппировка электронного потока, или обратная отдача энергии высокочастотным полем электронному потоку.

Исследование перестраиваемого гиротрона на конусообразном волноводе

Связанные документы (рекомендация CORE)

Новости проекта

Новости

Партнеры

Индексация