МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ ФЕДЕРАЦІЇ
РЯЗАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ РАДІОТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра ЕП
Навчально-дослідна робота
НА ТЕМУ
Магнетрони і гіротрони
Виконала:
ст. гр. 620
Чуніхина А.Д.
Рязань 2010
План
1. Основні види
1.1 Магнетрони
1.2 Гіротрони
2. Основні характеристики
2.1 Магнетрони
2.2 Гіротрони
3. Принцип роботи
3.1 Магнетрони
3.2 Гіротрони
4. Порівняння магнетронів і гіротронов
5. Основне використання
1. Основні види
1.1 Магнетрони
Магнетрон (від грец. ОјО±ОіОЅО®П„О·П‚ - магніт і електрон) - електровакуумний прилад для генерації радіохвиль надвисокої частоти (НВЧ, мікрохвиль), в якому взаємодія електронів з електричної складової поля НВЧ відбувається в просторі, де постійне магнітне поле перпендикулярно постійному електричному полю. Найбільш відомим застосуванням магнетронів є радари та побутові мікрохвильові печі.
Різні типи магнетронів: в області напруг 0,4 ... 1,0 МВ і струмів від 2 до 30 кА при тривалості імпульсу від 50 до 1000 нс. p> А) Магнетрони з багаторезонаторного анодними блоками, що складаються з однакових резонаторів, різних резонаторів лопаткового типу і типу щілину-отвір. У 10см діапазоні довжин хвиль ці магнетрони мають ККД 20 ... 30% при гігаватного рівні потужності в імпульсах тривалістю 30 ... 100 нс і смузі частот генеруються 2%. Висновок НВЧ випромінювання виробляється в бік через щілину зв'язку в одному з резонаторів.
Б) Звернений і коаксіальний звернений магнетрони - дають НВЧ імпульси тривалістю 500 ... 700 нс з енергією до 250 Дж.
КОАКСІАЛЬНИЙ магнетрон, містить стабілізуючий резонатор з отворами в зовнішній стінці і ферритові стрижні з котушками подмагнічиванія, що б тим, що, з метою розширення діапазону перебудови частоти, підвищення стійкості роботи магнетрона шляхом придушення паразитних Hmnp Emnp видів коливань, феритові стержні виконані виступаючими всередину обсягу стабілізуючого резонатора і що проходять крізь отвори в його зовнішній стінці, при цьому число До отворів в стінці стабілізуючого резонатора і феритових стрижнів не кратне числу азимутальних індексів m паразитних видів коливань і вибрано з ряду простих чисел: До 5,7,11. br/>
1.2 Гіротрони (МЦР)
Гіротрон - електровакуумний НВЧ прилад, з електронним пучком, що обертається з циклотронной частотою в сильному магнітному полі. Являє собою різновид мазера на вільних електронах.
циклотронного резонансу - резонансне поглинання електромагнітної енергії електронними провідниками (Напівпровідниками, металами), поміщеними в постійне магнітне поле, на частотах, рівних або кратних циклотронной частоті носіїв заряду (електронів і дірок).
циклотронною частотою - частота wc звернення заряджених частинок в постійному магнітному полі з магнітною індукцією H в площині, перпендикулярній H. Для вільної зарядженої частинки Ц. ч. визначається з рівності Лоренца сили добутку маси частинки на доцентровийприскорення
При слаборелятівістскіх енергіях електронів найбільшого поширення набули генераторні і підсилювальні різновиди гіротрона. Релятивістські гіротрони можуть генерувати випромінювання потужністю до 10 МВт.
2. Основні характеристики
2.1 Магнетрони
Магнетрони можуть працювати на різних частотах від 0,5 до 100 ГГц, з потужностями від декількох Вт до десятків кВт у безперервному режимі, і від 10 Вт до 5 МВт в імпульсному режимі при тривалості імпульсів головним чином від доль до десятків мікросекунд. Магнетрони володіють високим ККД (до 80%),
Магнетрони бувають як неперебудовувані, так і перебудовувані в невеликому діапазоні частот (зазвичай менше 10%). Для повільної перебудови частоти застосовуються механізми, приводяться в рух рукою, для швидкої (до декількох тисяч перебудов в сік) - Ротаційні і вібраційні механізми. p> Схема конструкції магнетрона
В
Рис. 1. Схематичне зображення багаторезонаторного магнетрона: а - загальний вигляд, б - перетин площиною, перпендикулярної H0.
Магнетрон складається з анодного блоку, який представляє собою, як правило, металевий товстостінний циліндр з прорізаними в стінках порожнинами, що виконують роль об'ємних резонаторів. Резонатори утворюють кільцеву коливальну систему. До анодному блоку закріплюється циліндричний катод. Всередині катода закріплений підігрівач. Магнітне поле, паралельне осі приладу, створюється зовнішніми магнітами або електромагнітом. Для виведення НВЧ енергії використовується, як правило, дротова петля закріплена в одному з резонаторів або отвір з резонатора назовні циліндра.
Резонатори магнетрона являють собою замедляющую систем...
