RU135203U1 - PULSE TWO-STAGE MONOBLOCK AMPLIFIER OF MICROWAVE POWER ON AMPLITRONS - Google Patents

PULSE TWO-STAGE MONOBLOCK AMPLIFIER OF MICROWAVE POWER ON AMPLITRONS Download PDF

Info

Publication number
RU135203U1
RU135203U1 RU2013137332/08U RU2013137332U RU135203U1 RU 135203 U1 RU135203 U1 RU 135203U1 RU 2013137332/08 U RU2013137332/08 U RU 2013137332/08U RU 2013137332 U RU2013137332 U RU 2013137332U RU 135203 U1 RU135203 U1 RU 135203U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amplitrons
microwave
amplitron
stages
stage
Prior art date
Application number
RU2013137332/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Степанович Плахотник
Михаил Гаврилович Старов
Original Assignee
Анатолий Степанович Плахотник
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Степанович Плахотник filed Critical Анатолий Степанович Плахотник
Priority to RU2013137332/08U priority Critical patent/RU135203U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU135203U1 publication Critical patent/RU135203U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

1. Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах, содержащий первый и второй каскады усиления сигналов СВЧ, выполненные на амплитронах, каждый из которых включает анодный блок, катод, резонаторы замедляющей системы, связки и устройство ввода и вывода сигналов СВЧ, отличающийся тем, что два амплитрона расположены на одной центральной вертикальной оси, электрически и функционально связаны между собой с общей магнитной системой с возможностью обеспечения равновеликой магнитной индукции для обоих амплитронов, функциональная связь которых осуществляется посредством устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности s-образной формы конструкции, а катоды обоих амплитронов имеют оптимальные размеры радиусов.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрическая связь между амплитронами образована соответствующими, как минимум четырьмя, металлическими пазовыми соединениями.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что катоды обоих амплитронов имеют оптимальные размеры радиусов, установленные в процессе расчета электронного коэффициента полезного действия каждого амплитрона.4. Устройство по п.4, отличающееся тем, что s-образная форма конструкции устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности учитывает одинаковую направленность магнитного поля общей для обоих амплитронов магнитной системы и обеспечивает последовательное усиление сигналов СВЧ амплитронами первого и второго каскадов.1. A pulsed two-stage monoblock amplifier for microwave power at amplitrons, comprising the first and second stages of amplification of microwave signals made on amplitrons, each of which includes an anode block, a cathode, resonators of a delay system, bundles, and a microwave signal input and output device, characterized in that two amplitrons are located on one central vertical axis, are electrically and functionally interconnected with a common magnetic system with the possibility of providing equal magnetic induction for both amplitrons, the functional connection of which is carried out by means of a microwave device for connecting the cascades of a power amplifier of an s-shaped design, and the cathodes of both amplitrons have optimal radius sizes. 2. The device according to claim 1, characterized in that the electrical connection between the amplitrons is formed by the corresponding at least four metal groove joints. The device according to claim 1, characterized in that the cathodes of both amplitrons have optimal radius sizes established during the calculation of the electronic efficiency of each amplitron. The device according to claim 4, characterized in that the s-shaped design of the microwave device for connecting the stages of the power amplifier takes into account the same directivity of the magnetic field common to both amplitrons of the magnetic system and provides consistent amplification of the microwave signals by amplitrons of the first and second stages.

Description

Полезная модель относится к электронной технике СВЧ и может быть использована преимущественно в многокаскадных передатчиках радиолокационных станций обнаружения и целеуказания, а также в радионавигационной технике, системах радиопротиводействия, связи, в телеметрических передатчиках, в высокочастотных системах резонансных ускорителей заряженных частиц, в установках СВЧ нагрева.The utility model relates to microwave electronic equipment and can be used mainly in multi-stage transmitters of radar detection and target designation, as well as in radio navigation equipment, radio countermeasures, communications systems, telemetry transmitters, high-frequency systems of resonant charged particle accelerators, and microwave heating installations.

Известен аналог импульсный двухступенчатый усилитель мощности СВЧ (свидетельство на полезную модель 34050 U1, опубл. 20.11.2003), содержащий развязывающие вентили, модулятор, первый каскад усиления СВЧ, выполненный, например, на лампе бегущей волны (ЛБВ), второй каскад усиления сигнала СВЧ, выполненный на амплитроне, импульсный трансформатор.The analogue is known of a pulsed two-stage microwave power amplifier (certificate for utility model 34050 U1, publ. 11/20/2003) containing isolation valves, a modulator, a first microwave amplification stage, made, for example, on a traveling wave lamp (TWT), a second microwave signal amplification stage made on an amplitron, a pulse transformer.

Достоинством аналога, в частности, является использование общего модулятора для первого и второго каскада усиления. При этом катод ЛБВ соединен с катодом амплитрона через согласующий резистор и параллельный ему конденсатор, а катод амплитрона соединен с выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора.An advantage of the analogue, in particular, is the use of a common modulator for the first and second amplification stages. In this case, the TWT cathode is connected to the cathode of the amplitron through a matching resistor and a capacitor parallel to it, and the cathode of the amplitron is connected to the output of the secondary winding of the pulse transformer.

Известен аналог импульсный усилитель мощности СВЧ (патент на изобретение 2262183 C1, опубл. 10.10.2005), отличающийся от предыдущего аналога только наличием дополнительного резистора в цепи катода амплитрона.A known analogue microwave pulse power amplifier (patent for the invention 2262183 C1, publ. 10.10.2005), which differs from the previous analogue only in the presence of an additional resistor in the cathode circuit of the amplitron.

Оба перечисленных выше аналога могут быть использованы как двухкаскадные передатчики радиолокационных станций (РЛС), или в качестве первых двух каскадов усиления трехкаскадного передатчика РЛС, в котором выходной каскад усиления сигнала СВЧ выполнен на втором амплитроне.Both of the above analogs can be used as two-stage radar station transmitters (radar), or as the first two stages of amplification of a three-stage radar transmitter, in which the output stage of the microwave signal amplification is performed on the second amplitron.

Недостатком указанных аналогов является то, что они не могут быть использованы в выходных каскадах трехкаскадных передатчиков РЛС, в которых последовательно включены два амплитрона.The disadvantage of these analogues is that they cannot be used in the output stages of three-stage radar transmitters in which two amplitrons are connected in series.

Амплитроны, как магнетронные усилители обратной волны, конструктивно наиболее близки многорезонаторным магнетронам. Основное отличие от магнетрона состоит в том, что резонаторная система заменяется нерезонансной замедляющей системой в амплитроне путем разрыва связок в одном из резонаторов. Причем, число резонаторов в амплитроне нечетное. Физика процессов, происходящих в амплитронах, в основном аналогична процессам, происходящим в многорезонаторных магнетронах [Верещагин Е.М. Модуляция в генераторах СВЧ. - М.: Советское радио. 1972. 304 с. С. 237, 239]. В связи с этим в качестве аналога можно рассматривать многосекционный магнетрон.Amplitrons, like magnetron backward-wave amplifiers, are structurally closest to multi-resonator magnetrons. The main difference from the magnetron is that the resonator system is replaced by a non-resonant slow-down system in the amplitron by breaking the ligaments in one of the resonators. Moreover, the number of resonators in the amplitron is odd. The physics of the processes taking place in amplitrons is basically similar to the processes taking place in multi-cavity magnetrons [EM Vereshchagin Modulation in microwave generators. - M .: Soviet radio. 1972. 304 p. S. 237, 239]. In this regard, as an analogue, a multi-section magnetron can be considered.

Известен аналог многосекционный магнетрон (патент на полезную модель RU 130451 U1, опубл. 20.07.2013), содержащий для случая двух секций два магнетрона, расположенные на одной центральной продольной оси, электрически связанные между собой, магнитная система которых выполнена общей, с возможностью обеспечения равновеликой магнитной индукции для обеих секций.A known analog is a multi-section magnetron (patent for utility model RU 130451 U1, published July 20, 2013), containing for the case of two sections two magnetrons located on one central longitudinal axis, electrically connected together, the magnetic system of which is made common, with the possibility of ensuring equal magnetic induction for both sections.

Достоинства такой конструкции аналога открывают возможности разработки двухкаскадного моноблочного усилителя мощности СВЧ на амплитронах с улучшенными энергетическими и качественными характеристиками.The advantages of such an analog design open up the possibility of developing a two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons with improved energy and quality characteristics.

В науке и технике известен двухкаскадный усилитель мощности СВЧ на амплитронах, применяемый преимущественно в усилительных цепочках многокаскадных передатчиков РЛС обнаружения с использованием ферритового вентиля для развязки амплитронов. Причем в выходных каскадах используют, как правило, последовательную работу двух амплитронов [Верещагин Е.М. Модуляция в генераторах СВЧ. - М.: Советское радио. 1972. 304 с. С. 237-239, 261, 262.]. Данный аналог выбран в качестве прототипа.A two-stage microwave power amplifier on amplitrons is known in science and technology, used mainly in amplification chains of multi-stage radar detection transmitters using a ferrite gate for decoupling amplitrons. Moreover, in the output stages, as a rule, the sequential operation of two amplitrons is used [EM Vereshchagin Modulation in microwave generators. - M .: Soviet radio. 1972. 304 p. S. 237-239, 261, 262.]. This analogue is selected as a prototype.

Недостаток амплитронов, в том числе и используемых в прототипе, состоит в низком коэффициенте усиления сигналов СВЧ по мощности - порядка 10…15 дБ при полосе рабочих частот до 10% [Верещагин Е.М. Модуляция в генераторах СВЧ. - М.: Советское радио. 1972. 304 с. С. 254.]. С целью обеспечения необходимого усиления сигналов СВЧ по мощности применяют последовательное включение двух амплитронов. Этим и объясняется необходимость двухкаскадного построения на амплитронах выходной части многокаскадного передатчика РЛС обнаружения.The disadvantage of amplitrons, including those used in the prototype, is the low gain of microwave signals in power - about 10 ... 15 dB with a working frequency band of up to 10% [Vereshchagin EM Modulation in microwave generators. - M .: Soviet radio. 1972. 304 p. S. 254.]. In order to provide the necessary amplification of microwave signals in terms of power, a series connection of two amplitrons is used. This explains the need for a two-stage construction on the amplitrons of the output part of a multi-stage detection radar transmitter.

Недостатки и особенности прототипа заключаются в следующем. Амплитрон в отсутствии модулирующего импульса (анодного питания) пропускает на выход сигналы СВЧ, поступившие на его вход. С целью исключения прямого прохождения сигналов СВЧ через амплитрон в антенно-волноводный тракт или на вход следующего каскада усиления на амплитроне, в предыдущем усилительном каскаде на амплитроне также осуществляется импульсная модуляция.The disadvantages and features of the prototype are as follows. Amplitron in the absence of a modulating pulse (anode supply) passes to the output the microwave signals received at its input. In order to exclude the direct passage of microwave signals through the amplitron to the antenna-waveguide path or to the input of the next amplification stage on the amplitron, pulse modulation is also carried out in the previous amplification stage on the amplitron.

Амплитрон с включенным анодным питанием, но при отсутствии сигналов СВЧ на входе, генерирует шумовые колебания. Шумовая генерация амплитрона подавляется предварительной подачей сигналов СВЧ на вход амплитрона, упреждающей поступление на амплитрон модулирующего импульса.Amplitron with anode power turned on, but in the absence of microwave signals at the input, generates noise oscillations. The noise generation of the amplitron is suppressed by the preliminary supply of microwave signals to the input of the amplitron, which anticipates the arrival of a modulating pulse at the amplitron.

Усиление импульсных сигналов СВЧ амплитронами сопровождается задержкой во времени и искажениями. Указанные явления ограничиваются применением ферритовых вентилей, пропускающих только прямые сигналы СВЧ с затуханием 0,5 дБ (затухание для обратных сигналов порядка 20 дБ), и уменьшением ширины спектра сигналов в предыдущих каскадах усиления. Сужение спектра сигналов СВЧ достигается увеличением длительности модулирующих импульсов в предварительных каскадах усиления. Таким образом, анодное питание каждого амплитрона обеспечивается своим импульсным модулятором. [Верещагин Е.М. Модуляция в генераторах СВЧ. - М.: Советское радио. 1972. 304 с. С. 261-263.].The amplification of microwave pulsed signals by amplitrons is accompanied by a time delay and distortion. These phenomena are limited to the use of ferrite gates that allow only direct microwave signals to pass through with attenuation of 0.5 dB (attenuation for feedback signals of the order of 20 dB) and a decrease in the width of the spectrum of signals in the previous amplification stages. The narrowing of the spectrum of microwave signals is achieved by increasing the duration of the modulating pulses in the preliminary amplification stages. Thus, the anode power of each amplitron is provided by its own pulse modulator. [Vereshchagin E.M. Modulation in microwave generators. - M .: Soviet radio. 1972. 304 p. S. 261-263.].

К недостаткам прототипа относится также необходимость юстировки амплитронов при их замене, большие веса и габариты амплитронов, необходимость в сложной системе охлаждения, большая стоимость приборов, ухудшение энергетических параметров амплитронов с ростом рабочей частоты. Амплитроны относятся к электровакуумным приборам СВЧ магнетронного типа, конкретно к приборам с эмитирующим отрицательным электродом и замкнутым электронным потоком, работающим на обратной волне. Амплитроны характеризуются коэффициентом полезного действия (КПД) в дециметровом диапазоне частот до 90%, на частоте 3 ГГц - до 80%, на частоте 10 ГГц - до 53%, на частоте 17 ГГц - до 30% [Кукарин С.В. Электронные СВЧ приборы. - М.: Радио и связь. 1981. 272 с. С. 28, 59]. С ростом рабочей частоты ухудшаются энергетические параметры амплитронов и прежде всего КПД. Поэтому актуально повышение КПД, что в свою очередь способствует:The disadvantages of the prototype also include the need for alignment of the amplitrons when replacing them, the large weight and dimensions of the amplitrons, the need for a complex cooling system, the high cost of devices, the deterioration of the energy parameters of amplitrons with increasing operating frequency. Amplitrons relate to microwave vacuum devices of the magnetron type, specifically to devices with an emitting negative electrode and a closed electron beam operating on the backward wave. Amplitrons are characterized by efficiency in the decimeter frequency range up to 90%, at 3 GHz - up to 80%, at 10 GHz - up to 53%, at 17 GHz - up to 30% [Kukarin S.V. Electronic microwave devices. - M .: Radio and communication. 1981. 272 p. S. 28, 59]. With an increase in the operating frequency, the energy parameters of amplitrons and, above all, efficiency, deteriorate. Therefore, an increase in efficiency is relevant, which in turn contributes to:

- облегчению теплового режима;- facilitation of thermal conditions;

- повышению надежности амплитрона;- increase the reliability of the amplitron;

- упрощению и (или) удешевлению системы охлаждения;- simplification and (or) reduction in cost of the cooling system;

- уменьшению массогабаритных характеристик.- reduction of weight and size characteristics.

Повышение КПД и выходной мощности амплитронов достигается за счет применения катодов с оптимальными размерами радиусов rCopt которые устанавливаются в процессе расчета электронного КПД каждого амплитрона, как это предложено для многосекционных магнетронов (патент на полезную модель RU 130451 U1, опубл. 20.07.2013). В случае амплитрона используется параметр α=Δf/fср=10-1, что соответствует рабочей полосе частот амплитрона 10% (Δf=0,1fср, где fср - средняя частота).An increase in the efficiency and output power of the amplitrons is achieved through the use of cathodes with optimal sizes of radii r Copt, which are established in the process of calculating the electronic efficiency of each ampilitron, as proposed for multi-section magnetrons (patent for utility model RU 130451 U1, published on July 20, 2013). In the case of the amplitron, the parameter α = Δf / f cf = 10 -1 is used , which corresponds to the working frequency band of the amplitron 10% (Δf = 0.1f cf , where f cf is the average frequency).

Технической задачей заявленной полезной модели является разработка нового импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности СВЧ на амплитронах, конструктивные и функциональные особенности которого позволяют реализовать моноблочную конструкцию двухкаскадного усилителя мощности СВЧ на амплитронах, повысить КПД и выходную мощность, уменьшить массогабаритные характеристики, снизить стоимость.The technical task of the claimed utility model is the development of a new pulsed two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons, the structural and functional features of which allow the monoblock design of a two-stage microwave power amplifier on amplitrons, to increase efficiency and output power, reduce weight and size characteristics, and reduce cost.

Реализация указанной технической задачи заявленной полезной моделью обеспечивает следующий технический результат, являющийся суммой полученных технических эффектов:The implementation of the indicated technical task by the claimed utility model provides the following technical result, which is the sum of the obtained technical effects:

- расположение двух амплитронов на одной центральной вертикальной оси, электрически и функционально связанных между собой, с общей магнитной системой позволяет реализовать моноблочную конструкцию двухкаскадного усилителя мощности СВЧ;- the location of two amplitrons on one central vertical axis, electrically and functionally interconnected, with a common magnetic system allows you to implement a monoblock design of a two-stage microwave power amplifier;

- моноблочная конструкция двухкаскадного усилителя мощности СВЧ на амплитронах с общей магнитной системой уменьшает массогабаритные характеристики усилителя, снижает его стоимость, устраняет необходимость юстировки амплитронов при их замене;- the monoblock design of a two-stage microwave power amplifier on amplitrons with a common magnetic system reduces the overall dimensions of the amplifier, reduces its cost, eliminates the need for alignment of amplitrons when replacing them;

- электрическая связь между амплитронами образована соответствующими, как минимум четырьмя, металлическими пазовыми соединениями, что создает воздушный промежуток между амплитронами в области пазовых соединений и приводит к дополнительному воздушному охлаждению внешней поверхности анодных блоков;- the electrical connection between the amplitrons is formed by the corresponding at least four metal groove joints, which creates an air gap between the amplitrons in the region of the groove joints and leads to additional air cooling of the outer surface of the anode blocks;

- функциональная связь между амплитронами осуществляется посредством устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности и обеспечивает последовательную работу двух амплитронов;- the functional connection between the amplitrons is carried out by means of a microwave device for connecting the stages of the power amplifier and ensures the sequential operation of two amplitrons;

- устройство СВЧ соединения каскадов усилителя мощности содержит волноводные секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитронов первого и второго каскадов, ферритовый вентиль с волноводным входом и выходом. Ферритовый вентиль пропускает только прямые сигналы СВЧ от первого амплитрона ко второму амплитрону с затуханием около 0,5 дБ и практически не пропускает обратные сигналы СВЧ от второго амплитрона к первому амплитрону. Затухание обратных сигналов СВЧ порядка 20 дБ. Волноводные секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитронов первого и второго каскадов обеспечивают последовательное соединение устройств ввода и вывода сигналов СВЧ амплитронов первого и второго каскадов через ферритовый вентиль с волноводным входом и выходом;- the microwave device for connecting the stages of the power amplifier contains waveguide sections of the input and output signals of the microwave amplitrons of the first and second stages, a ferrite gate with a waveguide input and output. A ferrite gate passes only direct microwave signals from the first amplitron to the second amplitron with a attenuation of about 0.5 dB and practically does not pass back microwave signals from the second amplitron to the first amplitron. Microwave return attenuation of the order of 20 dB. The waveguide sections of the input and output signals of microwave amplitrons of the first and second stages provide a serial connection of input and output devices of microwave amplitrons of the first and second stages through a ferrite gate with a waveguide input and output;

- устройство СВЧ соединения каскадов усилителя мощности имеет специальную s-образную форму конструкции. Тем самым учитывается одинаковая направленность магнитного поля общей для обоих амплитронов магнитной системы и обеспечивается последовательное усиление сигналов СВЧ амплитронами первого и второго каскадов;- the microwave device for connecting the stages of the power amplifier has a special s-shaped design. This takes into account the same directivity of the magnetic field common to both amplitrons of the magnetic system and ensures consistent amplification of microwave signals by amplitrons of the first and second stages;

- магнитная система выполнена общей, с возможностью обеспечения равновеликой магнитной индукции для обоих амплитронов, что позволяет улучшить качественные массогабаритные характеристики импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности на амплитронах;- the magnetic system is made general, with the possibility of providing equal magnetic induction for both amplitrons, which allows to improve the quality mass and size characteristics of a pulsed two-stage monoblock power amplifier on amplitrons;

- катоды обоих амплитронов имеют установленные в процессе расчета электронного коэффициента полезного действия для каждого амплитрона оптимальные размеры радиусов, обеспечивающие максимальные значения КПД и повышенную выходную мощность амплитронов и в целом импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности СВЧ на амплитронах.- the cathodes of both amplitrons have the optimal radius sizes established in the process of calculating the electronic efficiency for each amplitron, providing maximum values of the efficiency and increased output power of the amplitrons and, in general, a pulsed two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons.

Для достижения указанного технического результата предложен «Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах», содержащий первый и второй каскады усиления сигналов СВЧ, выполненные на амплитронах, каждый из которых включает анодный блок, катод, резонаторы замедляющей системы, связки и устройство ввода и вывода сигналов СВЧ, расположенных на одной центральной вертикальной оси, электрически и функционально связанных между собой, с общей магнитной системой, функциональная связь которых осуществляется посредством устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности s-образной формы конструкции, а катоды обоих амплитронов имеют оптимальные размеры радиусов.To achieve the technical result, a “Pulse two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons” is proposed, containing the first and second stages of amplification of microwave signals made on amplitrons, each of which includes an anode block, a cathode, slow-wave system resonators, bundles, and a signal input and output device Microwave located on one central vertical axis, electrically and functionally interconnected, with a common magnetic system, the functional connection of which is carried out in the middle Twomey microwave power amplifier cascade connection apparatus s-shaped structure, and both cathodes amplitron have optimal dimensions radii.

Принципиальным отличием предлагаемого устройства от прототипа является то, что два амплитрона расположены на одной центральной вертикальной оси, электрически и функционально связанны между собой, с общей магнитной системой с возможностью обеспечения равновеликой магнитной индукции для обоих амплитронов, функциональная связь которых осуществляется посредством устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности s-образной формы, а катоды обоих амплитронов имеют оптимальные размеры радиусов.The fundamental difference between the proposed device and the prototype is that two amplitrons are located on the same central vertical axis, are electrically and functionally interconnected, with a common magnetic system with the ability to provide equal magnetic induction for both amplitrons, the functional connection of which is through a microwave device connecting the amplifier stages s-shaped power, and the cathodes of both amplitrons have optimal radius sizes.

Дополнительными отличиями является то, что электрическая связь между амплитронами образована соответствующими, как минимум четырьмя, металлическими пазовыми соединениями, что создает воздушный промежуток между амплитронами в области пазовых соединений и приводит к дополнительному воздушному охлаждению внешней поверхности анодных блоков, а s-образная форма конструкции устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности учитывает одинаковую направленность магнитного поля общей для обоих амплитронов магнитной системы и обеспечивает последовательное усиление сигналов СВЧ амплитронами первого и второго каскадов.Additional differences are that the electrical connection between the amplitrons is formed by the corresponding at least four metal groove joints, which creates an air gap between the amplitrons in the region of the groove joints and leads to additional air cooling of the outer surface of the anode blocks, and the s-shaped design of the microwave device connecting the stages of the power amplifier takes into account the same directivity of the magnetic field common to both amplitrons of the magnetic system and ensuring It has a sequential amplification of microwave signals by amplitrons of the first and second stages.

Другими дополнительными отличиями является то, что катоды обоих амплитронов имеют установленные в процессе расчета электронного КПД для каждого амплитрона оптимальные размеры радиусов, обеспечивающие максимальные значения КПД и повышенную выходную мощность амплитронов и в целом импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности СВЧ на амплитронах.Other additional differences are that the cathodes of both amplitrons have the optimal radius sizes established during the calculation of the electronic efficiency for each amplitron, providing maximum values of the efficiency and increased output power of the amplitrons and, in general, a pulsed two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons.

Такое взаимное расположение конструктивных элементов и их взаимосвязь необходимы для реализации моноблочной конструкции двухкаскадного усилителя мощности СВЧ на амплитронах, повышения КПД и выходной мощности.Such a mutual arrangement of structural elements and their interrelation are necessary for the implementation of a monoblock design of a two-stage microwave power amplifier on amplitrons, to increase the efficiency and output power.

Именно наличие в заявленной полезной модели общих отличительных и дополнительных отличительных признаков позволяет не только повысить основные энергетические параметры такие, как выходная мощность и КПД, но и значительно улучшить массогабаритные характеристики, снизить стоимость заявляемого устройства.It is the presence in the claimed utility model of common distinctive and additional distinguishing features that allows not only to increase the basic energy parameters such as output power and efficiency, but also significantly improve the overall dimensions and reduce the cost of the claimed device.

Сущность полезной модели поясняется чертежами:The essence of the utility model is illustrated by drawings:

- фиг. 1 - Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах, общий вид, вид сбоку;- FIG. 1 - Pulse two-stage monoblock amplifier for microwave power on amplitrons, general view, side view;

- фиг. 2 - Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах, устройство СВЧ соединения каскадов усилителя мощности, общий вид, вид спереди;- FIG. 2 - Pulse two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons, microwave device for connecting the cascades of a power amplifier, general view, front view;

- фиг. 3 - Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах, функциональная схема.- FIG. 3 - Pulse two-stage monoblock amplifier of microwave power at amplitrons, functional diagram.

На фиг. 1 представлен Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах, общий вид, вид сбоку:In FIG. 1 shows a Pulse two-stage monoblock amplifier of microwave power at amplitrons, general view, side view:

1. Амплитрон (1-й каскад);1. Amplitron (1st cascade);

1.1. Анодный блок;1.1. Anode block;

1.2. Катод (rC1opt - оптимальный размер радиуса катода);1.2. Cathode (r C1opt is the optimal size of the cathode radius);

1.3. Резонаторы замедляющей системы (ЗС) (N - нечетное число резонаторов ЗС);1.3. Resonators of a retarding system (ZS) (N is an odd number of resonators of an ZS);

1.4. Устройство ввода и вывода сигналов СВЧ;1.4. Microwave signal input and output device;

2. Амплитрон (2-й каскад);2. Amplitron (2nd cascade);

2.1. Анодный блок;2.1. Anode block;

2.2. Катод (rC2opt - оптимальный размер радиуса катода);2.2. Cathode (r C2opt is the optimal size of the cathode radius);

2.3. Резонаторы замедляющей системы (ЗС) - нечетное число резонаторов ЗС);2.3. Resonators of the slowing system (ZS) - an odd number of resonators of the ZS);

2.4. Устройство ввода и вывода сигналов СВЧ;2.4. Microwave signal input and output device;

3. Магнитная система;3. Magnetic system;

4. Металлическое пазовое соединение амплитронов;4. Metal grooved connection of amplitrons;

5. Устройство СВЧ соединения каскадов усилителя мощности;5. A microwave device for connecting cascades of a power amplifier;

5.1. Волноводная секция входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона первого каскада;5.1. The waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the first stage;

5.2. Поперечная перегородка;5.2. Transverse septum;

5.3. Фланцевые соединения;5.3. Flange connections;

5.4. Ферритовый вентиль с волноводным входом и выходом;5.4. Ferrite gate with waveguide input and output;

5.5. Волноводная секция входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона второго каскада;5.5. The waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the second stage;

5.6. Поперечная перегородка.5.6. Transverse septum.

Два амплитрона 1, 2 фиг. 1 расположены на одной центральной вертикальной оси и электрически, и функционально связаны между собой. Электрическая связь между амплитронами 1, 2 фиг. 1 образована соответствующими, как минимум четырьмя, металлическими пазовыми соединениями 4 фиг. 1. Воздушный промежуток между амплитронами в области пазовых соединений приводит к дополнительному воздушному охлаждению внешней поверхности анодных блоков 1.1, 2.1 фиг. 1.Two amplitrons 1, 2 of FIG. 1 are located on one central vertical axis both electrically and functionally interconnected. The electrical connection between the amplitrons 1, 2 of FIG. 1 is formed by the corresponding at least four metal groove joints 4 of FIG. 1. The air gap between the amplitrons in the region of the grooved joints leads to additional air cooling of the outer surface of the anode blocks 1.1, 2.1 of FIG. one.

Функциональная связь между амплитронами 1, 2 фиг. 1 осуществляется посредством устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности 5 фиг. 1 и обеспечивает последовательную работу двух амплитронов 1, 2 фиг. 1.The functional relationship between the amplitrons 1, 2 of FIG. 1 is carried out by means of a microwave device for connecting the stages of a power amplifier 5 of FIG. 1 and provides sequential operation of two amplitrons 1, 2 of FIG. one.

Конструкция устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности 5 фиг. 1 s-образной формы учитывает одинаковую направленность магнитного поля общей для обоих амплитронов 1, 2 фиг.1 магнитной системы 3 фиг. 1 и тем самым обеспечивает последовательное усиление сигналов СВЧ амплитронами 1, 2 фиг. 1 первого и второго каскадов.The design of the microwave device for connecting the stages of the power amplifier 5 of FIG. 1 s-shaped takes into account the same directivity of the magnetic field common to both amplitrons 1, 2 of FIG. 1 of the magnetic system 3 of FIG. 1 and thereby provides a consistent amplification of microwave signals by amplitrons 1, 2 of FIG. 1 of the first and second cascades.

Подача сигналов СВЧ на амплитрон 1 фиг. 1 и вывод усиленного сигнала СВЧ с амплитрона 1 фиг. 1 осуществляется с помощью волноводной секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона первого каскада 5.1 фиг. 1 и устройства ввода и вывода сигналов СВЧ 1.4 фиг. 1.The supply of microwave signals to the amplitron 1 of FIG. 1 and the output of the amplified microwave signal from the amplitron 1 of FIG. 1 is carried out using the waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the first stage 5.1 of FIG. 1 and microwave signal input and output devices 1.4 of FIG. one.

Подача сигналов СВЧ на амплитрон 2 фиг. 1 и вывод усиленного сигнала СВЧ с амплитрона 2 фиг. 1 осуществляется с помощью волноводной секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона второго каскада 5.5 фиг. 1 и устройства ввода и вывода сигналов СВЧ 2.4 фиг. 1.The supply of microwave signals to the amplitron 2 of FIG. 1 and the output of the amplified microwave signal from the amplitron 2 of FIG. 1 is carried out using the waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the second stage 5.5 of FIG. 1 and microwave signal input and output devices 2.4 of FIG. one.

Вход и выход волноводных секций входа и выхода сигналов СВЧ амплитронов первого и второго каскадов 5.1, 5.5 фиг. 1 отделены друг от друга поперечными перегородками 5.2, 5.6 фиг. 1.The input and output of the waveguide sections of the input and output signals of the microwave amplitrons of the first and second stages 5.1, 5.5 of FIG. 1 are separated from each other by transverse partitions 5.2, 5.6 of FIG. one.

Прохождение сигналов СВЧ с выхода волноводной секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона первого каскада 5.1 фиг. 1 на вход волноводной секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона второго каскада 5.5 фиг. 1 осуществляется через ферритовый вентиль с волноводным входом и выходом 5.4 фиг. 1.The passage of microwave signals from the output of the waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the first stage 5.1 of FIG. 1 to the input of the waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the second stage 5.5 of FIG. 1 is carried out through a ferrite gate with a waveguide input and output 5.4 of FIG. one.

Соединение волноводных секций входа и выхода сигналов СВЧ амплитронов первого и второго каскадов 5.1, 5.5 фиг. 1 с ферритовым вентилем с волноводным входом и выходом 5.4 фиг. 1 выполнено посредством фланцевых соединений 5.3 фиг. 1.The connection of the waveguide sections of the input and output signals of the microwave amplitrons of the first and second stages 5.1, 5.5 of FIG. 1 with a ferrite gate with a waveguide input and output 5.4 of FIG. 1 is made by means of flange connections 5.3 of FIG. one.

Волноводные секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитронов первого и второго каскадов 5.1, 5.5 фиг. 1 обеспечивают последовательное соединение устройств ввода и вывода сигналов СВЧ 1.4, 2.4 фиг. 1 амплитронов 1, 2 фиг. 1 через ферритовый вентиль с волноводным входом и выходом 5.4 фиг. 1.The waveguide sections of the input and output signals of the microwave amplitrons of the first and second stages 5.1, 5.5 of FIG. 1 provide a serial connection of input and output devices of microwave signals 1.4, 2.4 of FIG. 1 amplitrons 1, 2 of FIG. 1 through a ferrite gate with a waveguide input and output 5.4 of FIG. one.

Магнитная система фиг. 1 выполнена общей, с возможностью обеспечения равновеликой магнитной индукции для амплитронов 1, 2 фиг. 1.The magnetic system of FIG. 1 is made general, with the possibility of providing equal magnetic induction for amplitrons 1, 2 of FIG. one.

Катоды 1.2, 2.2 фиг. 1 амплитронов 1, 2 фиг. 1 имеют установленные в процессе расчета электронного КПД каждого амплитрона 1, 2 фиг. 1 оптимальные размеры радиусов rC1opt, rC2opt как это выполнено для многосекционных магнетронов (патент на полезную модель RU 130451 U1, опубл. 20.07.2013), обеспечивающие максимальные значения КПД и повышенную выходную мощность амплитронов 1, 2 фиг. 1 и в целом импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности СВЧ.Cathodes 1.2, 2.2 of FIG. 1 amplitrons 1, 2 of FIG. 1 have the electronic efficiency of each amplitron 1, 2 of FIG. 1 optimal radius sizes r C1opt , r C2opt as is done for multi-section magnetrons (patent for utility model RU 130451 U1, published July 20, 2013), providing maximum values of efficiency and increased output power of amplitrons 1, 2 of FIG. 1 and in general a pulsed two-stage monoblock microwave power amplifier.

В пространство взаимодействия между катодом 1.2 фиг. 1 и анодным блоком 1.1 фиг. 1, между катодом 2.2 фиг. 1 и анодным блоком 2.1 фиг. 1 с подачей рабочего напряжения на амплитроны 1, 2 фиг. 1 действуют скрещенные (взаимно перпендикулярные) постоянное электрическое поле и постоянное магнитное поле общей магнитной системы 3 фиг. 1.Into the interaction space between the cathode 1.2 of FIG. 1 and the anode block 1.1 of FIG. 1 between the cathode 2.2 of FIG. 1 and the anode block 2.1 of FIG. 1 with the supply of operating voltage to the amplitrons 1, 2 of FIG. 1, the crossed (mutually perpendicular) constant electric field and constant magnetic field of the common magnetic system 3 of FIG. one.

Число N резонаторов замедляющих систем 1.3, 2.3 фиг. 1 амплитронов 1, 2 фиг. 1 нечетное.The number N of resonators of the retardation systems 1.3, 2.3 of FIG. 1 amplitrons 1, 2 of FIG. 1 odd.

Амплитрон 1 фиг. 1, как первый каскад усиления сигналов СВЧ, менее мощный, чем амплитрон 2 фиг. 1 второго каскада усиления сигналов СВЧ. Поэтому поперечные размеры амплитрона 1 фиг. 1, прежде всего анодного блока и катода, могут быть меньше, чем те же поперечные размеры более мощного амплитрона 2 фиг. 1.Amplitron 1 of FIG. 1, as the first microwave signal amplification stage, less powerful than the amplitron 2 of FIG. 1 of the second stage amplification of microwave signals. Therefore, the transverse dimensions of the amplitron 1 of FIG. 1, especially the anode block and the cathode, can be smaller than the same transverse dimensions of the more powerful amplitron 2 of FIG. one.

На фиг. 2 представлен Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах, устройство СВЧ соединения каскадов усилителя мощности, общий вид, вид спереди:In FIG. 2 shows a Pulse two-stage monoblock amplifier of microwave power on amplitrons, a device for microwave connection of cascades of a power amplifier, general view, front view:

1.4. Устройство ввода и вывода сигналов СВЧ;1.4. Microwave signal input and output device;

1.4.1. Ввод сигналов СВЧ;1.4.1. Microwave signal input;

1.4.2. Вывод сигналов СВЧ;1.4.2. Microwave signal output;

1.5. Связки;1.5. Ligaments;

2.4. Устройство ввода и вывода сигналов СВЧ;2.4. Microwave signal input and output device;

2.4.1. Ввод сигналов СВЧ;2.4.1. Microwave signal input;

2.4.2. Вывод сигналов СВЧ;2.4.2. Microwave signal output;

2.5. Связки;2.5. Ligaments;

5. Устройство СВЧ соединения каскадов усилителя мощности;5. A microwave device for connecting cascades of a power amplifier;

5.1. Волноводная секция входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона первого каскада;5.1. The waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the first stage;

5.1.1. Вход;5.1.1. Entrance;

5.1.2. Выход;5.1.2. Exit;

5.2. Поперечная перегородка;5.2. Transverse septum;

5.3. Фланцевые соединения;5.3. Flange connections;

5.4. Ферритовый вентиль с волноводным входом и выходом;5.4. Ferrite gate with waveguide input and output;

5.4.1. Ферритовый вентиль;5.4.1. Ferrite valve;

5.4.2. Волноводный вход;5.4.2. Waveguide entrance;

5.4.3. Волноводный выход;5.4.3. Waveguide exit;

5.5. Волноводная секция входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона второго каскада;5.5. The waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the second stage;

5.5.1. Вход;5.5.1. Entrance;

5.5.2. Выход;5.5.2. Exit;

5.6. Поперечная перегородка.5.6. Transverse septum.

Сигналы СВЧ поступают на вход 5.1.1 фиг. 2 волноводной секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона первого каскада 5.1 фиг. 2 и далее на ввод сигналов СВЧ 1.4.1 и связки 1.5 фиг. 2 устройства ввода и вывода сигналов СВЧ 1.4 фиг. 1, 2 амплитрона 1 фиг. 1.Microwave signals are input 5.1.1 of FIG. 2 of the waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the first stage 5.1 of FIG. 2 and on to input microwave signals 1.4.1 and bundles 1.5 of FIG. 2 microwave signal input and output devices 1.4 of FIG. 1, 2 of the amplitron 1 of FIG. one.

Усиленные сигналы СВЧ с амплитрона 1 фиг. 1 поступают через связки 1.5 фиг. 2 на вывод сигналов СВЧ 1.4.2 фиг. 2 и далее на выход 5.1.2 фиг. 2 волноводной секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона первого каскада 5.1 фиг. 1, 2, и далее через фланцевые соединения 5.3 фиг. 1, 2 и через ферритовый вентиль с волноводным входом и выходом 5.4 фиг.1, 2 поступают на вход 5.5.1 фиг. 2 волноводной секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона второго каскада 5.5 фиг. 1, 2.Amplified microwave signals from amplitron 1 of FIG. 1 enter through ligaments 1.5 of FIG. 2 to output microwave signals 1.4.2 of FIG. 2 and on to output 5.1.2 of FIG. 2 of the waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the first stage 5.1 of FIG. 1, 2, and further through the flange connections 5.3 of FIG. 1, 2 and through a ferrite gate with a waveguide input and output 5.4 of FIGS. 1, 2 go to input 5.5.1 of FIG. 2 of the waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the second stage 5.5 of FIG. 12.

Ферритовый вентиль 5.4.1 фиг. 2 имеет волноводный вход 5.4.2 фиг. 2 и волноводный выход 5.4.3 фиг. 2.Ferrite valve 5.4.1 of FIG. 2 has a waveguide input 5.4.2 of FIG. 2 and the waveguide output 5.4.3 of FIG. 2.

Сигналы СВЧ с входа 5.5.1 фиг. 2 поступают на ввод сигналов СВЧ 2.4.1 и связки 2.5 фиг. 2 устройства ввода и вывода сигналов СВЧ 2.4 фиг. 1, 2 амплитрона 2 фиг.1.Microwave signals from input 5.5.1 of FIG. 2 arrive at the input of microwave signals 2.4.1 and bundles 2.5 of FIG. 2 microwave signal input and output devices 2.4 of FIG. 1, 2 amplitron 2 of figure 1.

Усиленные сигналы СВЧ с амплитрона 2 фиг. 1 поступают через связки 2.5 фиг. 2 на вывод сигналов СВЧ 2.4.2 фиг. 2 и далее на выход 5.5.2 фиг. 2 волноводной секции входа и выхода сигналов СВЧ амплитрона второго каскада 5.5 фиг. 1, 2.Amplified microwave signals from amplitron 2 of FIG. 1 enter through ligaments 2.5 of FIG. 2 to output microwave signals 2.4.2 of FIG. 2 and on to output 5.5.2 of FIG. 2 of the waveguide section of the input and output signals of the microwave amplitron of the second stage 5.5 of FIG. 12.

Вход и выход волноводных секций входа и выхода сигналов СВЧ амплитронов первого и второго каскадов 5.1, 5.5 фиг. 1, 2 отделены друг от друга поперечными перегородками 5.2, 5.6 фиг. 1, 2.The input and output of the waveguide sections of the input and output signals of the microwave amplitrons of the first and second stages 5.1, 5.5 of FIG. 1, 2 are separated from each other by transverse partitions 5.2, 5.6 of FIG. 12.

На фиг. 3 представлен Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах, функциональная схема:In FIG. 3 shows a pulse two-stage monoblock amplifier of microwave power at amplitrons, functional diagram:

1. Амплитрон (1-й каскад);1. Amplitron (1st cascade);

2. Амплитрон (2-й каскад);2. Amplitron (2nd cascade);

5.1.1. Вход;5.1.1. Entrance;

5.1.2. Выход;5.1.2. Exit;

5.4.1. Ферритовый вентиль;5.4.1. Ferrite valve;

5.5.1. Вход;5.5.1. Entrance;

5.5.2. Выход.5.5.2. Exit.

Сигналы СВЧ с предыдущего каскада поступают на вход 5.1.1 фиг. 2, 3 импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности СВЧ на амплитронах. Усиленные амплитроном 1 фиг. 1, 3 сигналы СВЧ поступают на выход 5.1.2 фиг. 2, 3 и далее через ферритовый вентиль 5.4.1 фиг. 1, 2, 3 и вход 5.5.1 фиг. 2, 3 на амплитрон 2 фиг. 1, 3.Microwave signals from the previous stage are fed to input 5.1.1 of FIG. 2, 3 pulsed two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons. Amplitron amplified 1 of FIG. 1, 3 microwave signals are output 5.1.2 of FIG. 2, 3 and further through the ferrite valve 5.4.1 of FIG. 1, 2, 3 and input 5.5.1 of FIG. 2, 3 per amplitron 2 of FIG. 13.

Усиленные амплитроном 2 фиг. 1, 3 сигналы СВЧ через выход 5.5.2 фиг. 2, 3 подаются из импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности СВЧ на амплитронах в антенно-волноводный тракт РЛС, или в иные устройства, установки по своему предназначению.Amplitron amplified 2 of FIG. 1, 3 microwave signals through output 5.5.2 of FIG. 2, 3 are fed from a pulsed two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons to the antenna-waveguide path of the radar, or to other devices, installations for their intended purpose.

Устройство работает следующим образомThe device operates as follows

Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах предназначен для усиления сигналов СВЧ в выходных каскадах многокаскадных передатчиков радиолокационных станций обнаружения и целеуказания.A pulsed two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons is designed to amplify microwave signals in the output stages of multi-stage transmitters of radar detection and target designation.

С предварительной подачей сигналов СВЧ на вход 5.1.1 фиг. 3 амплитрона 1 фиг. 1, 3, упреждающей поступление на амплитрон 1 фиг. 1, 3 модулирующего импульса UA1 фиг. 3, и поступлением на амплитрон 1 фиг. 1, 3 модулирующего импульса UA1 фиг. 3, амплитрон 1 фиг. 1, 3 усиливает сигналы СВЧ. Усиленные сигналы СВЧ с выхода 5.1.2 фиг. 2, 3 амплитрона 1 фиг. 1, 3 подаются через ферритовый вентиль 5.4.1 фиг. 2, 3 и вход 5.5.1 фиг. 2, 3 на амплитрон 2 фиг. 1, 3, упреждая поступление на амплитрон 2 фиг. 1, 3 модулирующего импульса UA2 фиг. 3. С поступлением на амплитрон 2 фиг. 1, 3 модулирующего импульса UA2 фиг. 3, амплитрон 2 фиг. 1, 3 усиливает сигналы СВЧ. Усиленные сигналы СВЧ с выхода 5.5.2 фиг. 3 амплитрона 2 фиг. 1, 3 подаются из импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности СВЧ на амплитронах в антенно-волноводный тракт РЛС.With the preliminary supply of microwave signals to the input 5.1.1 of FIG. 3 amplitron 1 of FIG. 1, 3, pre-emptive receipt on the amplitron 1 of FIG. 1, 3 of the modulating pulse U A1 of FIG. 3, and the input to the amplitron 1 of FIG. 1, 3 of the modulating pulse U A1 of FIG. 3, amplitron 1 of FIG. 1, 3 amplifies microwave signals. The amplified microwave signals from output 5.1.2 of FIG. 2, 3 of the amplitron 1 of FIG. 1, 3 are fed through a ferrite valve 5.4.1 of FIG. 2, 3 and input 5.5.1 of FIG. 2, 3 per amplitron 2 of FIG. 1, 3, anticipating receipt on the amplitron 2 of FIG. 1, 3 of the modulating pulse U A2 of FIG. 3. With the receipt on the amplitron 2 of FIG. 1, 3 of the modulating pulse U A2 of FIG. 3, amplitron 2 of FIG. 1, 3 amplifies microwave signals. The amplified microwave signals from output 5.5.2 of FIG. 3 amplitron 2 of FIG. 1, 3 are fed from a pulsed two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons to the radar antenna-waveguide path.

Заявленная полезная модель «Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах» является новым, не использованным в науке и технике до даты приоритета заявленной полезной модели, устройством для усиления сигналов СВЧ. Заявленное устройство обладает следующими достоинствами:The claimed utility model “Two-stage pulsed monoblock microwave power amplifier on amplitrons” is a new device, not used in science and technology prior to the priority date of the claimed utility model, for amplifying microwave signals. The claimed device has the following advantages:

- расположение двух амплитронов на одной центральной вертикальной оси, электрически и функционально связанных между собой, с общей магнитной системой позволяет реализовать моноблочную конструкцию двухкаскадного усилителя мощности СВЧ, что уменьшает массогабаритные характеристики усилителя, снижает его стоимость, устраняет необходимость юстировки амплитронов при их замене;- the location of two amplitrons on the same central vertical axis, electrically and functionally interconnected, with a common magnetic system allows you to implement a monoblock design of a two-stage microwave power amplifier, which reduces the overall dimensions of the amplifier, reduces its cost, eliminates the need to align the amplitrons when replacing them;

- электрическая связь между амплитронами, образованная как минимум четырьмя, металлическими пазовыми соединениями, создает воздушный промежуток между амплитронами в области пазовых соединений и приводит к дополнительному воздушному охлаждению внешней поверхности анодных блоков;- the electrical connection between the amplitrons, formed by at least four metal grooved joints, creates an air gap between the amplitrons in the region of the grooved joints and leads to additional air cooling of the outer surface of the anode blocks;

- устройство СВЧ соединения каскадов усилителя мощности имеет специальную s-образную форму конструкции, которая учитывает одинаковую направленность магнитного поля общей для обоих амплитронов магнитной системы и тем самым обеспечивает последовательное усиление сигналов СВЧ амплитронами первого и второго каскадов;- the microwave device for connecting the stages of the power amplifier has a special s-shaped design, which takes into account the same directivity of the magnetic field common to both amplitrons of the magnetic system and thereby provides a consistent amplification of microwave signals by amplitrons of the first and second stages;

- магнитная система выполнена общей, с возможностью обеспечения равновеликой магнитной индукции для обоих амплитронов, что позволяет улучшить качественные массогабаритные характеристики импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности на амплитронах;- the magnetic system is made general, with the possibility of ensuring equal magnetic induction for both amplitrons, which allows to improve the qualitative mass and size characteristics of a pulsed two-stage monoblock power amplifier on amplitrons;

- катоды обоих амплитронов имеют установленные в процессе расчета электронного КПД для каждого амплитрона оптимальные размеры радиусов, обеспечивающие максимальные значения КПД и повышенную выходную мощность амплитронов и в целом импульсного двухкаскадного моноблочного усилителя мощности СВЧ на амплитронах.- the cathodes of both amplitrons have the optimal radius sizes established in the process of calculating the electronic efficiency for each amplitron, providing maximum values of the efficiency and increased output power of the amplitrons and, in general, a pulsed two-stage monoblock microwave power amplifier on amplitrons.

Заявленное устройство промышленно применимо, так как для его реализации используются широко известные материалы и технологии производства амплитронов, ферритовых вентилей, волноводных секций обычной конструкции.The claimed device is industrially applicable, since its implementation uses widely known materials and production technologies of amplitrons, ferrite gates, waveguide sections of conventional design.

Claims (4)

1. Импульсный двухкаскадный моноблочный усилитель мощности СВЧ на амплитронах, содержащий первый и второй каскады усиления сигналов СВЧ, выполненные на амплитронах, каждый из которых включает анодный блок, катод, резонаторы замедляющей системы, связки и устройство ввода и вывода сигналов СВЧ, отличающийся тем, что два амплитрона расположены на одной центральной вертикальной оси, электрически и функционально связаны между собой с общей магнитной системой с возможностью обеспечения равновеликой магнитной индукции для обоих амплитронов, функциональная связь которых осуществляется посредством устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности s-образной формы конструкции, а катоды обоих амплитронов имеют оптимальные размеры радиусов.1. A pulsed two-stage monoblock amplifier for microwave power at amplitrons, comprising the first and second stages of amplification of microwave signals made on amplitrons, each of which includes an anode block, a cathode, resonators of a delay system, bundles, and a microwave signal input and output device, characterized in that two amplitrons are located on one central vertical axis, are electrically and functionally interconnected with a common magnetic system with the possibility of providing equal magnetic induction for both amplitrons, the functional connection of which is carried out by means of a microwave device for connecting the cascades of a power amplifier of an s-shaped design, and the cathodes of both amplitrons have optimal radius sizes. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрическая связь между амплитронами образована соответствующими, как минимум четырьмя, металлическими пазовыми соединениями.2. The device according to claim 1, characterized in that the electrical connection between the amplitrons is formed by the corresponding at least four metal groove joints. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что катоды обоих амплитронов имеют оптимальные размеры радиусов, установленные в процессе расчета электронного коэффициента полезного действия каждого амплитрона.3. The device according to claim 1, characterized in that the cathodes of both amplitrons have optimal radius sizes established in the process of calculating the electronic efficiency of each amplitron. 4. Устройство по п.4, отличающееся тем, что s-образная форма конструкции устройства СВЧ соединения каскадов усилителя мощности учитывает одинаковую направленность магнитного поля общей для обоих амплитронов магнитной системы и обеспечивает последовательное усиление сигналов СВЧ амплитронами первого и второго каскадов.
Figure 00000001
4. The device according to claim 4, characterized in that the s-shaped design of the microwave device for connecting the stages of the power amplifier takes into account the same directivity of the magnetic field common to both amplitrons of the magnetic system and provides consistent amplification of the microwave signals by amplitrons of the first and second stages.
Figure 00000001
RU2013137332/08U 2013-08-08 2013-08-08 PULSE TWO-STAGE MONOBLOCK AMPLIFIER OF MICROWAVE POWER ON AMPLITRONS RU135203U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137332/08U RU135203U1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 PULSE TWO-STAGE MONOBLOCK AMPLIFIER OF MICROWAVE POWER ON AMPLITRONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137332/08U RU135203U1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 PULSE TWO-STAGE MONOBLOCK AMPLIFIER OF MICROWAVE POWER ON AMPLITRONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU135203U1 true RU135203U1 (en) 2013-11-27

Family

ID=49625638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013137332/08U RU135203U1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 PULSE TWO-STAGE MONOBLOCK AMPLIFIER OF MICROWAVE POWER ON AMPLITRONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU135203U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2601168C1 (en) * 2015-07-02 2016-10-27 Анатолий Степанович Плахотник Pulse three-stage microwave power amplifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2601168C1 (en) * 2015-07-02 2016-10-27 Анатолий Степанович Плахотник Pulse three-stage microwave power amplifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Generation of high-power, reversed-Cherenkov wakefield radiation in a metamaterial structure
US9380695B2 (en) Traveling wave linear accelerator with RF power flow outside of accelerating cavities
CN104409302B (en) X-band crosses mould relativistic klystron amplifier
US9697978B2 (en) Multi-frequency klystron designed for high efficiency
US20200118782A1 (en) Klystron
Kutsaev et al. Electron linac with deep energy control for Adaptive Rail Cargo Inspection System
RU135203U1 (en) PULSE TWO-STAGE MONOBLOCK AMPLIFIER OF MICROWAVE POWER ON AMPLITRONS
Buleyko et al. Feedback in plasma maser
RU2530258C1 (en) Pulse two-stage single-block uhf power amplifier on amplitrons
RU140731U1 (en) PULSE THREE-Cascade Microwave Power Amplifier
US20190069388A1 (en) Coupling cancellation in electron acceleration systems
Samsonov et al. Experiments on W-band high-gain helical-waveguide gyro-TWT
RU2330346C1 (en) Traveling-wave tube
RU138661U1 (en) PULSE THREE-Cascade Microwave Power Amplifier
Qu et al. Development of a C-band 2.5-MW peak power broadband klystron based on high efficiency
Wang et al. Study of Sheet Beam Electron Optical System and Energy Coupler for Wideband 340GHz TWT
RU127556U1 (en) Microwave power amplifier
Zhang et al. The circuit design and particle-in-cell simulation for a Ka-band extended interaction klystron
Yadav et al. Design and PIC simulation Studies of Cluster Cavity W-Band Gyro-twystron
Guzilov 6 kW L-band pulsed MBK with broad frequency band of 15%
RU146916U1 (en) TRANSPARENT TRAVELING WAVE LAMP WITH MODULATION OF THE ELECTRON BEAM IN THE AREA OF CATHODE
Zhang et al. Development of a C-band klystron with a 360-MHz instantaneous bandwidth
RU2723439C9 (en) Klystron
Swati et al. Clustered-cavity approach for the performance improvement of a Ka-band second-harmonic gyroklystron amplifier
Leontyev et al. Development of an Electron-Optical System for a High-Current Relativistic W-Band Gyrotron

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180809