RU2004119419A

RU2004119419A - Фазированный матричный источник электромагнитного излучения

Info

Publication number: RU2004119419A
Application number: RU2004119419/09A
Authority: RU
Inventors: Джеймс Г. СМОЛЛ (US); Джеймс Г. СМОЛЛ
Original assignee: Рэйтеон Компани (Us); Рэйтеон Компани
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2005-11-10
Also published as: RU2290715C2; IL160414A; US20030205960A1; ATE484070T1; WO2003046941A1; KR100877436B1; TWI280751B; JP2005510841A; DE60237912D1; IL160414A0; EP1449229A1; TW200303121A; JP4065431B2; KR20040094394A; US6724146B2; EP1449229B1; AU2002327504A1

Claims

1. Источник электромагнитного излучения, содержащий анод и катод, разделенные анодно-катодным пространством; электрические контакты для приложения напряжения постоянного тока между анодом и катодом и для создания электрического поля в анодно-катодном пространстве; по меньшей мере, один магнит, предназначенный для создания в анодно-катодном пространстве магнитного поля постоянного тока, направленного по существу по нормали к электрическому полю; множество волноводов в пределах анода, соответственно, имеющих отверстия анодно-катодного пространства, сформированных вдоль поверхности анода, задающей анодно-катодное пространство, при этом электрические и магнитные поля так воздействуют на электроны, испускаемые из катода, что они следуют по траектории в анодно-катодном пространстве и проходят в непосредственной близости от отверстий анодно-катодного пространства, причем поверхность анода по существу свободна от отверстий в какие-либо резонансные полости, кроме отверстий анодно-катодного пространства; и общий резонатор, который принимает электромагнитное излучение, индуцированное в отверстиях анодно-катодного пространства в результате прохождения электронов в непосредственной близости от отверстий анодно-катодного пространства и прохождения через соответствующие волноводы в общий резонатор через соответствующие концевые отверстия волноводов в общий резонатор, при этом общий резонатор отражает электромагнитное излучение обратно к отверстиям анодно-катодного пространства, и создает осциллирующие электрические поля в каждом из отверстий на требуемой рабочей частоте, при этом множество волноводов включает в себя волноводы, имеющие различные электрические длины, для осуществления различного фазирования электромагнитного излучения, проходящего через них.

2. Источник по п.1, отличающийся тем, что осциллирующие электрические поля конкретного отверстия сдвинуты по фазе на 180° относительно смежных отверстий анодно-катодного пространства.

3. Источник по п.1, отличающийся тем, что волноводы, имеющие различные электрические длины, включают в себя волноводы, имеющие различные размеры.

4. Источник по п.1, отличающийся тем, что различные размеры лежат в H-плоскости.

5. Источник по п.3, отличающийся тем, что различные размеры обусловлены волноводами, имеющими различные длины.

6. Источник по п.3, отличающийся тем, что разность в электрической длине равна приблизительно половине λ, где λ представляет длину волны на рабочей частоте.

7. Источник по п.3, отличающийся тем, что катод выполнен цилиндрическим с радиусом rc; анод выполнен кольцевым с радиусом ra и коаксиально центрирован с катодом, определяя анодно-катодное пространство с шириной wa=ra-rc; при этом длина окружности поверхности анода больше, чем λ, где λ представляет длину волны на рабочей частоте.

8. Источник по п.1, отличающийся тем, что анод содержит множество клиньев, расположенных рядом для образования полого цилиндра, имеющего находящееся в нем анодно-катодное пространство, а каждый из клиньев содержит первую выемку, которая, по меньшей мере, частично определяет волновод, имеющий отверстие, выходящее в анодно-катодное пространство.

9. Источник электромагнитного излучения, содержащий анод и катод, разделенные анодно-катодным пространством; электрические контакты для приложения напряжения постоянного тока между анодом и катодом, и для создания электрического поля в анодно-катодном пространстве; по меньшей мере, один магнит, предназначенный для создания магнитного поля постоянного тока в анодно-катодном пространстве, направленного по существу по нормали к электрическому полю; матрицу из N штыревидных электродов, обеспечивающих, по меньшей мере, часть анода и расположенных таким образом, чтобы определять анодно-катодное пространство; и, по меньшей мере, одну общую резонаторную полость вблизи от N электродов, при этом N электродов разнесены с образованием отверстий между ними, и на электроны, испускаемые из катода, воздействуют электрические и магнитные поля таким образом, что электроны следуют по траектории в анодно-катодном пространстве и проходят в непосредственной близости от упомянутых отверстий для формирования резонансного электромагнитного поля в пределах, по меньшей мере, одной общей резонансной полости, и длина окружности структуры из N электродов, определяющих анодно-катодное пространство, больше, чем λ, где λ представляет длину волны на рабочей частоте источника электромагнитного излучения.

10. Источник по п.9, отличающийся тем, что катод имеет по существу цилиндрическую форму относительно оси, а N электродов формируют, по меньшей мере, одну цилиндрическую клетку, расположенную коаксиально вокруг катода.

11. Источник по п.10, отличающийся тем, что N электродов формируют множество цилиндрических клеток, расположенных коаксиально вокруг катода, причем множество цилиндрических клеток установлены одна над другой.

12. Источник по п.10, отличающийся тем, что электроды ориентированы параллельно оси.

13. Источник по п.10, отличающийся тем, что N/2 электродов начинаются от нижней части анодно-катодного пространства, а остальные N/2 электродов начинаются от верхней части анодно-катодного пространства.

14. Источник по п.13, отличающийся тем, что электроды, начинающиеся от нижней части анодно-катодного пространства, расположены встречно-штыревым образом с электродами, начинающимися от верхней части анодно-катодного пространства.

15. Источник по п.14, отличающийся тем, что N электродов связаны с фиксированным потенциалом постоянного тока для формирования электрического поля, а потенциалы переменного тока индуцируются на электродах резонансным электромагнитным полем.

16. Источник по п.15, отличающийся тем, что потенциалы переменного тока, индуцированные на смежных встречно-штыревых электродах, сдвинуты по фазе соответственно на 180°.

17. Источник по п.14, отличающийся тем, что N электродов образованы проводящим слоем, выполненным на трубке.

18. Источник по п.14, отличающийся тем, что верхняя и нижняя части анодно-катодного пространства, соответственно, определены верхним и нижним магнитными полюсными наконечниками.

19. Источник по п.18, отличающийся тем, что N электродов электрически и механически связаны с соответствующим полюсным наконечником.

20. Источник по п.18, отличающийся тем, что N электродов электрически изолированы от соответствующего полюсного наконечника.

21. Источник по п.18, отличающийся тем, что полюсные наконечники определяют волновод между N электродами и, по меньшей мере, одной общей резонансной полостью.

22. Источник по п.21, отличающийся тем, что волновод имеет длину, приблизительно равную целому кратному λ/2, где λ - длина волны, соответствующая частоте резонансного магнитного поля.