Կլիստրոնային խողովակը՝ Ինչ է դա (Տեսակներ և կիրառություններ)

Ինչ է կլիստրոնային խողովակը:

Կլիստրոնը (նաև հայտնի որպես կլիստրոնային խողովակ կամ կլիստրոնային հզորացնող) դիմադրային խողովակ է, որը օգտագործվում է միկրոթարարային հաճախության ալիքների ոսցիլյացիայի և հզորացման համար։ Այն առաջացրել են ամերիկացի էլեկտրական ինժեներներ Ռասել և Սիգուրդ Վարիանները:

Կլիստրոնը օգտագործում է էլեկտրոնային փողոցի կինետիկ էներգիան։ Ընդհանուր առմամբ, ցածր հզորությամբ կլիստրոնները օգտագործվում են ոսցիլյատորների և բարձր հզորությամբ կլիստրոնները՝ UHF-ում արտալիքային խողովակների համար:

Ցածր հզորությամբ կլիստրոնների կառուցվածքը երկու կոնֆիգուրացիա ունի։ Առաջինը ցածր հզորությամբ միկրոթարարային ոսցիլյատոր է (Ռեֆլեկս կլիստրոն), իսկ երկրորդը ցածր հզորությամբ միկրոթարարային հզորացնող է (Երկու պատերի կլիստրոն կամ Մի քանի պատերի կլիստրոն):

Ինչ է Ռեֆլեկս կլիստրոն ոսցիլյատորը:

Հարցի պատասխանը տալուց առաջ պետք է իմանանք, թե ինչպես են առաջացնում ոսցիլյացիանները: Ոսցիլյացիանների առաջացման համար պետք է դիտարկենք դրական հետադրություն արտալիքից մուտքի վերադարձը: Սահմանափակումը այն է, որ շրջանային գումարը հավասար է միավորին:

Կլիստրոնի համար ոսցիլյացիան առաջացնում է այն դեպքում, երբ արտալիքի մի մասը օգտագործվում է հետադրության որպես մուտքի պատերի հետադրություն և շրջանային գումարի մոդուլը հավասար է միավորին: Հետադրության ճանապարհի փուլային շեղումը է մեկ ցիկլ (2π) կամ մի քանի ցիկլ (2π-ի բազմապատիկ):

Ռեֆլեկս կլիստրոնի կառուցվածքը

Էլեկտրոնային փողոցը ներարկվում է կաթոդից: Ապա կա անոդ, որը հայտնի է որպես կենտրոնացման անոդ կամ արագացող անոդ: Այս անոդը օգտագործվում է էլեկտրոնային փողոցի սեղմելու համար: Անոդը կապված է DC լարման դրական բևեռի հետ:

Ռեֆլեկս կլիստրոնն ունի միայն մեկ պատ, որը դրված է անոդի կողքով: Այս պատը աշխատում է որպես խմբավորման պատ առաջ շարժվող էլեկտրոնների համար և որպես հավաքման պատ հետ շարժվող էլեկտրոնների համար:

Արագության և հոսանքի մոդուլացիան տեղի է ունենում պատի պատերի միջև: Պատի լարումը հավասար է 'd' հեռավորությանը:

Հետադիր հարթությունը կապված է Vr լարման բացասական բևեռի հետ:

Ռեֆլեկս կլիստրոնի աշխատանքի սկզբունքը

Ռեֆլեկս կլիստրոնը աշխատում է արագության և հոսանքի մոդուլացիայի սկզբունքով:

Էլեկտրոնային փողոցը ներարկվում է կաթոդից: Էլեկտրոնային փողոցը անցնում է արագացող անոդի միջով: Էլեկտրոնը հավասարաչափ արագությամբ շարժվում է առանց փոփոխությունների, մինչև հասնում է պատին:

Էլեկտրոնների արագությունը մոդուլացվում է պատի պատերի միջև, և այդ էլեկտրոնները փորձում են հասնել հետադիր հարթությանը:

Հետադիր հարթությունը կապված է լարման բացասական բևեռի հետ: Այսպիսով, նույն բևեռով, այն դեմ է էլեկտրոնների ուժին:

Էլեկտրոնների կինետիկ էներգիան նվազում է հետադիր տարածության մեջ, և ինչ-որ կետում կլինի զրո: Այնուհետև էլեկտրոնն վերադառնում է պատին: Վերադառնալիս բոլոր էլեկտրոնները խմբավորվում են մի կետում:

Խմբավորման պատճառով հոսանքի մոդուլացիա է տեղի ունենում: Էլեկտրոնների էներգիան փոխանցվում է RF ձևաչափով, և RF արտալիքը վերցվում է պատից: Կլիստրոնի առավելագույն էֆեկտիվության համար էլեկտրոնների խմբավորումը պետք է տեղի ունենա պատի պատերի կենտրոնում:

Ինչպե՞ս շարժվում են էլեկտրոնները կլիստրոնային խողովակում:

Էլեկտրոնային փողոցը ներարկվում է էլեկտրոնային պիստոլից (կաթոդից): Այդ էլեկտրոնները հավասարաչափ արագությամբ շարժվում են անոդի ուղղությամբ: Ապա էլեկտրոնները անցնում են պատի պատերի միջով: Էլեկտրոնների արագությունը փոփոխվում է պատի պատերի լարման ըստ:

Եթե պատի պատերի լարումը դրական է, էլեկտրոնն արագացվում է, իսկ եթե պատի պատերի լարումը բացասական է, էլեկտրոնն դեկելացվում է: Եթե լարումը զրո է, էլեկտրոնների արագությունը չի փոխվում: