RU2420825C1 - Generation method of chaotic high-frequency and super high-frequency broadband oscillations - Google Patents

Generation method of chaotic high-frequency and super high-frequency broadband oscillations Download PDF

Info

Publication number
RU2420825C1
RU2420825C1 RU2010108345/07A RU2010108345A RU2420825C1 RU 2420825 C1 RU2420825 C1 RU 2420825C1 RU 2010108345/07 A RU2010108345/07 A RU 2010108345/07A RU 2010108345 A RU2010108345 A RU 2010108345A RU 2420825 C1 RU2420825 C1 RU 2420825C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chaotic
frequency
turbulent
fields
electron
Prior art date
Application number
RU2010108345/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Калинин (RU)
Юрий Александрович Калинин
Андрей Викторович Стародубов (RU)
Андрей Викторович Стародубов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского"
Priority to RU2010108345/07A priority Critical patent/RU2420825C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2420825C1 publication Critical patent/RU2420825C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

FIELD: electricity. ^ SUBSTANCE: generation method of chaotic high-frequency and super high-frequency broad-band oscillations is characterised by the fact that it involves formation of laminar electron flow, its conversion to turbulent flow by modulation owing to impact of non-homogeneous electric and magnetic fields, amplification of chaotic broad-band high-frequency and super high-frequency oscillations of turbulent electron flow and their pickup through output of HF and SHF energy. ^ EFFECT: obtaining broad-band and super broad-band chaotic HF and SHF signals with low irregularity of spectrum characteristic and required level of output power in simple circuit without using any external feedback circuit. ^ 4 cl, 6 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области радиофизики и СВЧ-электроники и предназначено для генерации высокочастотных (ВЧ) и сверхвысокочастотных (СВЧ) широкополосных хаотических колебаний разного уровня мощности.The invention relates to the field of radiophysics and microwave electronics and is intended to generate high-frequency (HF) and microwave (microwave) broadband chaotic oscillations of different power levels.

Известны способы генерации хаотического сигнала, которые основаны на использовании массива независимых импульсных генераторов, логических элементов ИЛИ, массива независимых синусоидальных генераторов и сумматора (см. патент РФ №2298281, МПК Н03В 29/00) или на использовании массива генераторов сигнала треугольной формы (ГСТФ), сумматора сигналов, регулятора амплитуды суммарного сигнала, регулятора среднего значения сигнала, обеспечивающего возможность управления средней частотой, синусоидального генератора, управляемого напряжением (см. патент РФ №2307451, МПК Н03В 29/00).Known methods for generating a chaotic signal, which are based on the use of an array of independent pulse generators, OR gates, an array of independent sinusoidal generators and an adder (see RF patent No. 2298281, IPC Н03В 29/00) or using an array of triangular-shaped signal generators (GSTF) , an adder of signals, an amplitude regulator of the total signal, an average signal regulator that provides the ability to control the average frequency, a sinusoidal generator controlled by voltage (see RF tent No. 23037451, IPC Н03В 29/00).

Описанные выше способы обладают существенным недостатком, заключающимся в использовании для генерирования хаотического сигнала сложной с технической точки зрения многокомпонентной системы.The methods described above have a significant drawback, which consists in using a multicomponent system from a technical point of view to generate a chaotic signal.

Известны также другие способы генерации широкополосных хаотических сигналов, описанные в патентах РФ №2327278, МПК Н03В 29/00 и №2185032, МПК Н04К 1/00, H04L 9/00, Н04В 1/02.Other methods for generating broadband chaotic signals are also known, described in RF patents No. 2237278, IPC Н03В 29/00 and No. 2185032, IPC Н04К 1/00, H04L 9/00, Н04В 1/02.

Основным недостатком данных способов является их техническая сложность: для генерации широкополосного хаотического сигнала необходимо иметь несколько усилительных каскадов и один ограничительный каскад. Таким образом, устройство, основанное на данных способах, является многокомпонентным, причем на каждый компонент накладываются свои ограничения и условия работы, что увеличивает риск выхода из строя всего устройства при выходе из строя одного из его компонентов.The main disadvantage of these methods is their technical complexity: in order to generate a broadband chaotic signal, it is necessary to have several amplification stages and one limiting stage. Thus, a device based on these methods is multicomponent, and each component has its own limitations and working conditions, which increases the risk of failure of the entire device when one of its components fails.

Известен шумотрон, состоящий из двух ЛБВ, замкнутых в кольцо. В такой схеме имеет место генерация интенсивного широкополосного шума, когда одна из ламп настроена как усилитель мощности, а другая с уменьшенным током электронного пучка перегружена по входу настолько, что ослабляет сигнал с сильными нелинейными искажениями (Залогин И.Н., Кислов В.В. Широкополосные хаотические сигналы в радиотехнических и информационных системах. М.: Радиотехника, 2006).Known noiseless machine, consisting of two TWT, closed in a ring. In such a scheme, intense broadband noise is generated when one of the lamps is configured as a power amplifier, and the other with a reduced electron beam current is overloaded at the input so that it attenuates the signal with strong nonlinear distortions (Zalogin I.N., Kislov V.V. Broadband chaotic signals in radio engineering and information systems.M .: Radio engineering, 2006).

Однако существенным недостатком данного технического решения является его сложность, которая заключается в особой настройке каждой из ламп ЛБВ, замкнутых в кольцо.However, a significant drawback of this technical solution is its complexity, which consists in the special configuration of each of the TWT lamps closed in a ring.

Известен способ генерирования хаотического СВЧ-излучения, который основан на использовании усилителя и цепи обратной связи, соединяющей выход и вход усилителя. При выполнении определенных амплитудных и фазовых условий такая система позволяет генерировать одночастотный, многочастотный или хаотический СВЧ-сигнал (см. патент US №3178655, МПК H01J 25/38; Н03В 29/00). Примером такой системы может служить лампа бегущей волны, выступающая в качестве усилителя СВЧ-сигнала, вход и выход которой соединены коаксиальным проводом, образовав, таким образом, цепь обратной связи.A known method of generating chaotic microwave radiation, which is based on the use of an amplifier and a feedback circuit connecting the output and input of the amplifier. When certain amplitude and phase conditions are met, such a system allows the generation of a single-frequency, multi-frequency, or chaotic microwave signal (see US patent No. 3178655, IPC H01J 25/38; H03B 29/00). An example of such a system is a traveling wave lamp acting as an amplifier of a microwave signal, the input and output of which are connected by a coaxial wire, thus forming a feedback circuit.

Однако такая схема обладает существенным недостатком, связанным с тем, что на цепь обратной связи в этом случае накладываются жесткие амплитудные и фазовые условия. Другим недостатком подобной схемы является то, что в широком диапазоне частот невозможно выполнить условия. Вследствие этого амплитуда генерируемого сигнала будет сильно различаться для различных частот, что в свою очередь приводит к сильной изрезанности спектра генерации, особенно в режиме генерации хаоса, а с другой стороны, накладывает ограничения на ширину полосы генерируемых частот.However, such a circuit has a significant drawback associated with the fact that in this case stringent amplitude and phase conditions are superimposed on the feedback circuit. Another disadvantage of such a scheme is that in a wide range of frequencies it is impossible to fulfill the conditions. As a result of this, the amplitude of the generated signal will vary greatly for different frequencies, which in turn leads to a strong indentation of the generation spectrum, especially in the chaos generation mode, and, on the other hand, imposes restrictions on the bandwidth of the generated frequencies.

В последнее время с развитием новых методов и способов передачи информации, с развитием приборной базы информационно-коммуникационных систем и т.д. все более востребованными становятся ВЧ- и СВЧ-приборы, способные генерировать широкополосные хаотические сигналы с малой изрезанностью спектра мощности (т.е. с малым перепадом между максимальным и минимальным значениями мощности в пределах полосы генерации).Recently, with the development of new methods and methods of transmitting information, with the development of the instrument base of information and communication systems, etc. High-frequency and microwave devices capable of generating broadband chaotic signals with a small indented power spectrum (i.e., with a small difference between the maximum and minimum power values within the generation band) are becoming more and more popular.

Задачей данного технического решения является создание способа генерирования хаотических высокочастотных и сверхвысокочастотных колебаний, который мог бы преодолеть указанные выше недостатки существующих аналогов и обеспечить получение широкополосных и сверхширокополосных хаотических ВЧ- и СВЧ-сигналов с малой изрезанностью спектральной характеристики и требуемым уровнем выходной мощности в простой схеме без использования внешней цепи обратной связи.The objective of this technical solution is to create a method of generating chaotic high-frequency and microwave frequencies, which could overcome the above disadvantages of existing analogs and provide wideband and ultra-wideband chaotic RF and microwave signals with a small ripple spectral characteristics and the required level of output power in a simple circuit without using an external feedback loop.

Технический результат, достигаемый в предложенном способе, состоит в том, что для генерирования широкополосных хаотических ВЧ- и СВЧ-колебаний используют создаваемые особым образом турбулентные электронные потоки, формируемые неоднородными электрическими полями, неоднородными магнитными полями или их комбинацией.The technical result achieved in the proposed method is that to generate broadband chaotic RF and microwave oscillations, turbulent electron streams created in a special way are used, generated by inhomogeneous electric fields, inhomogeneous magnetic fields, or a combination thereof.

Поставленная задача решается тем, что в способе генерирования хаотических высокочастотных и сверхвысокочастотных широкополосных колебаний, характеризующемся тем, что включает формирование ламинарного электронного потока, его преобразование в турбулентный поток путем модуляции за счет воздействия неоднородных электрических и магнитных полей, усиление хаотических широкополосных ВЧ- и СВЧ-колебаний турбулентного электронного потока и их съем через вывод ВЧ- и СВЧ-энергии.The problem is solved in that in the method of generating chaotic high-frequency and microwave frequencies of broadband, characterized in that it includes the formation of a laminar electron stream, its conversion into a turbulent stream by modulation due to the action of inhomogeneous electric and magnetic fields, amplification of chaotic broadband RF and microwave oscillations of a turbulent electron flow and their removal through the output of RF and microwave energy.

Турбулентный электронный поток модулируют с использованием электростатических полей и полей пространственного заряда.The turbulent electron flow is modulated using electrostatic fields and space charge fields.

Турбулентный электронный поток модулируют с использованием магнитных полей и полей пространственного заряда.The turbulent electron flow is modulated using magnetic fields and space charge fields.

Турбулентный электронный поток модулируют с использованием комбинированных электростатических, магнитных полей и полей пространственного заряда.The turbulent electron flow is modulated using combined electrostatic, magnetic fields and space charge fields.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная схема создания турбулентных электронных потоков за счет неоднородных электростатических полей и полей пространственного заряда с целью генерации широкополосных хаотических ВЧ- и СВЧ-колебаний, на фиг.2 представлена принципиальная схема создания турбулентных электронных потоков за счет неоднородных магнитных полей и полей пространственного заряда с целью генерации широкополосных хаотических ВЧ- и СВЧ-колебаний, на фиг.3 представлена принципиальная схема формирования турбулентных электронных потоков за счет комбинации неоднородных магнитных полей, электростатических полей и полей пространственного заряда, на фиг.4 схематически изображен ламинарный и турбулентный электронный поток с направлением действия сил на электронный сгусток, на фиг.5 представлены траектории электронов, на фиг.6 представлено распределение плотности пространственного заряда,The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a schematic diagram of the creation of turbulent electron flows due to inhomogeneous electrostatic fields and fields of space charge with the aim of generating broadband chaotic RF and microwave oscillations, Fig. 2 shows a schematic diagram of the creation of turbulent electron flows due to inhomogeneous magnetic fields and space charge fields with the aim of generating broadband chaotic RF and microwave oscillations, figure 3 presents a schematic diagram of the formation of turbulent electron flows due to a combination of inhomogeneous magnetic fields, electrostatic fields and space charge fields, figure 4 schematically shows a laminar and turbulent electron stream with the direction of the force on the electron bunch, figure 5 shows the paths of electrons, figure 6 presents space charge density distribution,

где:Where:

О.С. - ось симметрии;O.S. - axis of symmetry;

1 - катод;1 - cathode;

2 - фокусирующий электрод;2 - focusing electrode;

3 - анод (U=U0);3 - anode (U = U 0 );

4 - электродинамическая система усиления;4 - electrodynamic amplification system;

5 - вывод ВЧ- и СВЧ-энергии;5 - output RF and microwave energy;

6 - коллектор-отражатель;6 - collector-reflector;

7 - область формирования ламинарного электронного потока;7 - the area of formation of the laminar electron flow;

8 - область модуляции электронного потока (формирование сгустков пространственного заряда);8 - region of modulation of the electron beam (the formation of clusters of space charge);

9 - область усиления хаотических ВЧ- и СВЧ-колебаний;9 - amplification region of chaotic RF and microwave oscillations;

10 - электроды электростатической фокусировки;10 - electrodes of electrostatic focusing;

11 - возможные типы переменного магнитного поля;11 - possible types of alternating magnetic field;

12 - вид распределения неоднородного электрического поля между анодом и электродинамической системой усиления UЭДСУ<U0.12 is a view of the distribution of an inhomogeneous electric field between the anode and the electrodynamic amplification system U EDSU <U 0 .

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Электронная пушка, состоящая из катода 1, фокусирующего электрода 2 и анода (U=U0) 3, формирует в области 7 ламинарный электронный поток, который далее поступает в область модуляции электронного потока 8, где за счет действия неоднородных электрических полей, формируемых системой электродов электростатической фокусировки 10, или различными типами неоднородных магнитных полей 11, или комбинацией неоднородных электрических полей 12 и неоднородных магнитных полей 11, создается турбулентный электронный поток, который потом поступает в область усиления хаотических ВЧ- и СВЧ-колебаний 9, где полученные хаотические широкополосные ВЧ- и СВЧ-колебания усиливаются электродинамической системой 4. Сигнал снимается через вывод ВЧ- и СВЧ-энергии 5, а отработанный электронный поток после области усиления 9 попадает на коллектор-отражатель 6.An electron gun consisting of a cathode 1, a focusing electrode 2 and an anode (U = U 0 ) 3 forms a laminar electron stream in region 7, which then enters the modulation region of electron stream 8, where due to the action of inhomogeneous electric fields generated by the electrode system electrostatic focusing 10, or various types of inhomogeneous magnetic fields 11, or a combination of inhomogeneous electric fields 12 and inhomogeneous magnetic fields 11, a turbulent electron flow is created, which then enters the region of the generation of chaotic RF and microwave oscillations 9, where the obtained chaotic broadband RF and microwave oscillations are amplified by the electrodynamic system 4. The signal is removed through the output of the RF and microwave energy 5, and the spent electron stream after the amplification region 9 falls on the collector-reflector 6.

Воздействуя на электронный поток неоднородным магнитным полем, изменяя при этом либо амплитуду магнитного поля, либо период, либо одновременно и амплитуду и период, или неоднородным электрическим полем, или комбинацией неоднородного магнитного поля и неоднородного электрического поля, электронный поток становится турбулентным, при этом в потоке возникают сгустки электронов, колеблющиеся в пространстве и во времени и являющиеся источниками широкополосного и сверхширокополосного ВЧ- и СВЧ-излучения. Причем электроны внутри таких сгустков подвержены сильному воздействию кулоновских сил отталкивания, что приводит к выходу электронов из сгустков, образуя, таким образом, внутреннюю электронную обратную связь.Acting on the electron beam with an inhomogeneous magnetic field, changing either the amplitude of the magnetic field, or the period, or both the amplitude and period, or the inhomogeneous electric field, or a combination of the inhomogeneous magnetic field and the inhomogeneous electric field, the electron beam becomes turbulent, while in the stream electron clusters arise, which oscillate in space and time and are sources of broadband and ultrawideband HF and microwave radiation. Moreover, the electrons inside such bunches are strongly affected by the Coulomb repulsive forces, which leads to the release of electrons from the bunches, thus forming an internal electronic feedback.

При турбулентном движении электроны совершают неустановившиеся беспорядочные движения по сложным траекториям, при этом скорость и плотность в каждой точке интенсивного пучка хаотически изменяются. В отличие от ламинарного при турбулентном движении происходит интенсивное перемешивание слоев электронного потока. Известно, что в гидродинамических потоках турбулентное движение возникает в результате потери устойчивости ламинарного движения, при этом в таких потоках образуются многочисленные вихри различных размеров, вследствие чего характеристики (плотность и скорость) испытывают хаотические флуктуации, изменяющиеся во времени и/или в пространстве. В пучках заряженных частиц турбулентность имеет специфический характер из-за взаимодействия частиц, связанного с дальнодействующими кулоновскими связями. Турбулентность в этом случае представляет сложное движение в системе заряженные частицы-электромагнитное поле и, таким образом, служит проявлением коллективной природы взаимодействия заряженных частиц между собой. Поток в этом случае представляет собой совокупность электронных сгустков (групп электронов - см. фиг.4), при этом в отличие от ламинарного потока, где доминирует только радиальная сила пространственного заряда, здесь имеется и радиальная и продольная компоненты силы пространственного заряда, расширяющие электронный сгусток во всех направлениях, причем внутри самого сгустка скорости электронов имеют всевозможные направления. В процессе торможения мощность таких интенсивных турбулентных электронных потоков тем или иным методом может быть превращена в радиоизлучение.During turbulent motion, electrons make unsteady random movements along complex trajectories, while the speed and density at each point of the intense beam randomly change. In contrast to laminar turbulent motion, intense mixing of the electron flow layers occurs. It is known that in hydrodynamic flows, turbulent motion arises as a result of the loss of stability of laminar motion, and numerous vortices of various sizes form in such flows, as a result of which characteristics (density and velocity) experience chaotic fluctuations that change in time and / or in space. In beams of charged particles, turbulence is specific in nature due to the interaction of particles associated with long-range Coulomb bonds. Turbulence in this case is a complex movement in a charged particle-electromagnetic field system and, thus, serves as a manifestation of the collective nature of the interaction of charged particles with each other. The flow in this case is a collection of electron bunches (groups of electrons - see Fig. 4), while in contrast to the laminar flow, where only the radial space charge force dominates, there are also radial and longitudinal components of the space charge force expanding the electron bunch in all directions, and inside the bunch itself, the electron velocities have all kinds of directions. During braking, the power of such intense turbulent electron flows by one method or another can be converted into radio emission.

Формирование турбулентных электронных потоков может быть проведено с использованием:The formation of turbulent electron flows can be carried out using:

- электростатических полей и полей пространственного заряда (см. фиг.1);- electrostatic fields and fields of space charge (see figure 1);

- магнитных полей и полей пространственного заряда (см. фиг.2);- magnetic fields and fields of space charge (see figure 2);

- комбинированных электростатических, магнитных полей и полей пространственного заряда (см. фиг.3).- combined electrostatic, magnetic fields and fields of space charge (see figure 3).

Принципиальные схемы перечисленных методов формирования турбулентных электронных потоков изображены на фиг.1-3. Результаты предварительного численного моделирования действия сильного фокусирующего периодического магнитного поля приведены на фиг.5-6. На фиг.5 представлены результаты расчета электронных траекторий, на фиг.6 приведены распределения плотности пространственного заряда в турбулентном электронном потоке. Из представленных фигур видно, что сильное периодическое магнитное поле приводит к дополнительной турбулизации потока, вследствие чего в потоке образуются сгустки пространственного заряда, локализованные в пространстве. Эти сгустки неустойчивы, их положение меняется как в пространстве, так и во времени, и они могут являться причиной возникновения колебаний шумоподобного характера в электронном потоке. В ряде случаев (например, когда предъявляются жесткие требования к весу устройства) для увеличения параметра магнитной фокусировки увеличение амплитуды магнитного поля может вызывать затруднения. В данном случае эффективным способом получения хаотических колебаний с малым перепадом (1-2 дБ) мощности в спектре выходного сигнала является применение совместно с магнитным полем тормозящего электростатического поля в области анод - замедляющая система (см. фиг.3). Вышеуказанный способ позволяет добиваться увеличения параметра магнитной фокусировки при неизменном значении (или его небольшом увеличении) амплитуды магнитного поля. Более того, в данном случае регулировка параметра магнитной фокусировки может происходить значительно легче, посредством изменения только лишь величины потенциала на замедляющей системе.Schematic diagrams of the listed methods for the formation of turbulent electron flows are shown in figures 1-3. The results of preliminary numerical simulation of the action of a strong focusing periodic magnetic field are shown in Fig.5-6. Figure 5 presents the results of the calculation of electronic trajectories, figure 6 shows the distribution of the density of the space charge in a turbulent electron stream. It can be seen from the presented figures that a strong periodic magnetic field leads to additional turbulization of the flow, as a result of which clusters of space charge localized in space form in the flow. These bunches are unstable, their position varies both in space and in time, and they can cause noise-like oscillations in the electron beam. In some cases (for example, when strict requirements are placed on the weight of the device), to increase the magnetic focusing parameter, increasing the amplitude of the magnetic field can cause difficulties. In this case, an effective way to obtain chaotic oscillations with a small difference (1-2 dB) of power in the spectrum of the output signal is to use, together with the magnetic field, a braking electrostatic field in the anode-deceleration region (see Fig. 3). The above method allows to achieve an increase in the magnetic focusing parameter at a constant value (or a slight increase) in the amplitude of the magnetic field. Moreover, in this case, the adjustment of the magnetic focusing parameter can be much easier by changing only the magnitude of the potential on the retarding system.

Таким образом, в сформированных турбулентных электронных потоках наблюдаются локальные уплотнения (сгустки) электронов, цепочки из которых неустойчивы и могут являться источниками широкополосных хаотических колебаний сантиметрового и миллиметрового диапазона длин волн малого и среднего уровня мощности.Thus, in the generated turbulent electron flows, local electron densities (bunches) are observed, the chains of which are unstable and can be sources of broadband chaotic oscillations of the centimeter and millimeter wavelengths of small and medium power levels.

Заявленный способ может быть применен при создании источников широкополосного и сверхширокополосного хаотического микроволнового излучения, которые могут быть использованы в системах передачи информации, в том числе скрытой (Дмитриев А.С., Панас А.И. Динамический хаос: новые носители информации для систем связи. М.: Физматлит, 2002), системах шумовой радиолокации (Залогин Н.В., Кислов В.В. Широкополосные хаотические сигналы в радиотехнических и информационных системах. М.: Радиотехника, 2006), системах защиты информации и радиоэлектронной борьбы, измерительной технике, в промышленности и т.п.The claimed method can be used to create sources of broadband and ultrawideband chaotic microwave radiation that can be used in information transmission systems, including hidden (Dmitriev A.S., Panas A.I. Dynamic chaos: new information carriers for communication systems. M .: Fizmatlit, 2002), noise radar systems (Zalogin N.V., Kislov V.V. Broadband chaotic signals in radio engineering and information systems. M: Radio engineering, 2006), information protection systems and electronic warfare s, the measuring technique, industry, etc.

Особенностью предложенного способа генерации хаотических СВЧ-колебаний является то, что предложенный способ может быть легко реализован на стандартных промышленно выпускаемых классических лампах бегущей волны (ЛБВ) за счет изменения системы магнитной периодической фокусировки и/или подачи тормозящего потенциала на электродинамическую систему усиления (ЭДСУ) через ввод энергии. Таким образом, переделывания и изменения внутренней конструкции прибора не происходит.A feature of the proposed method for generating chaotic microwave oscillations is that the proposed method can be easily implemented on standard industrially produced classic traveling wave tubes (TWTs) by changing the magnetic periodic focusing system and / or applying a braking potential to the electrodynamic amplification system (EMF) through energy input. Thus, the alteration and changes in the internal structure of the device does not occur.

Ниже приведено пояснение способа реализации генераторов хаотических колебаний (ГХК) на турбулентных потоках с использованием промышленно выпускаемых ЛБВ-усилителей (таблица 1).The following is an explanation of the implementation of chaotic oscillation generators (GCC) on turbulent flows using industrially produced TWT amplifiers (table 1).

Таблица 1Table 1 Различные варианты создания генераторов хаоса на основе промышленно выпускаемых ЛБВVarious options for creating chaos generators based on industrially produced TWT Тип прибораDevice type Амплитуда магнитного поляAmplitude of the magnetic field Период магнитного поляMagnetic field period Потенциал замедляющей системыPotential slowdown system ЛБВ-усилительTWT amplifier В0 At 0 L0 L 0 U0 U 0 ГХК №1MCC No. 1

Figure 00000001
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000003
ГХК №2MCC # 2
Figure 00000004
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000006
* ГХК №3* MCC No. 3
Figure 00000007
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000009
* ГХК №4* MCC No. 4
Figure 00000010
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000012

Где В0, U0, L0 - заводские амплитуда, период МПФС и потенциал замедляющей системы ЛБВ-усилителя соответственно.Where B 0 , U 0 , L 0 are the factory amplitudes, the MPPS period, and the potential of the delay system of the TWT amplifier, respectively.

В1, U1, L1 - амплитуда, период МПФС и потенциал замедляющей системы генераторов хаотических колебаний.In 1 , U 1 , L 1 - the amplitude, period of the MPSF and the potential of the slowing system of chaotic oscillators.

Варианты, отмеченные символом "*", обладают преимуществом перед другими, так как в этих случаях наблюдается уменьшение токооседания электронного потока на стенки замедляющей системы на 10-15%, что приводит к увеличению выходной мощности.The options marked with the symbol "*" have an advantage over others, since in these cases there is a decrease in the current subsidence of the electron flow on the walls of the slowing system by 10-15%, which leads to an increase in the output power.

Claims (4)

1. Способ генерирования хаотических высокочастотных и сверхвысокочастотных широкополосных колебаний, характеризующийся тем, что включает формирование ламинарного электронного потока, его преобразование в турбулентный поток путем модуляции за счет воздействия неоднородных электрических и магнитных полей, усиление хаотических широкополосных ВЧ- и СВЧ-колебаний турбулентного электронного потока и их съем через вывод ВЧ- и СВЧ-энергии.1. The method of generating chaotic high-frequency and microwave frequencies of broadband, characterized in that it includes the formation of a laminar electron stream, its conversion into a turbulent stream by modulation due to the action of inhomogeneous electric and magnetic fields, amplification of chaotic broadband RF and microwave oscillations of the turbulent electron stream and I’ll eat them through the output of RF and microwave energy. 2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что турбулентный электронный поток модулируют с использованием электростатических полей и полей пространственного заряда.2. The method according to claim 1, characterized in that the turbulent electron flow is modulated using electrostatic fields and space charge fields. 3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что турбулентный электронный поток модулируют с использованием магнитных полей и полей пространственного заряда.3. The method according to claim 1, characterized in that the turbulent electron flow is modulated using magnetic fields and space charge fields. 4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что турбулентный электронный поток модулируют с использованием комбинированных электростатических, магнитных полей и полей пространственного заряда. 4. The method according to claim 1, characterized in that the turbulent electron flow is modulated using combined electrostatic, magnetic fields and space charge fields.
RU2010108345/07A 2010-03-09 2010-03-09 Generation method of chaotic high-frequency and super high-frequency broadband oscillations RU2420825C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108345/07A RU2420825C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Generation method of chaotic high-frequency and super high-frequency broadband oscillations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108345/07A RU2420825C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Generation method of chaotic high-frequency and super high-frequency broadband oscillations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2420825C1 true RU2420825C1 (en) 2011-06-10

Family

ID=44736783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010108345/07A RU2420825C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Generation method of chaotic high-frequency and super high-frequency broadband oscillations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2420825C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531267C2 (en) * 2012-07-24 2014-10-20 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" Method of generating multi-velocity non-laminar electron beams

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531267C2 (en) * 2012-07-24 2014-10-20 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" Method of generating multi-velocity non-laminar electron beams

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2420825C1 (en) Generation method of chaotic high-frequency and super high-frequency broadband oscillations
RU2288519C1 (en) Noise-like broadband microwave signal generator built around virtual cathode
Kalinin et al. Wideband chaotic oscillators based on turbulent electron flows with internal electronic feedback
Wu et al. A long pulse relativistic klystron amplifier driven by low RF power
CN108648979B (en) Four-cavity high-power microwave amplifier and use method thereof
Migliore et al. Novel configuration for a C-band axial vircator with high output power
RU2444081C1 (en) Controlled generator on virtual cathode
RU2654537C1 (en) Method for forming high energy density clumps in electron flow and a drift klystron
RU135447U1 (en) HYBRID ELECTRIC VACUUM MICROWAVE INSTRUMENT BASED ON A RUNNING WAVE LAMP
Gong et al. The research of 140GHz high harmonic traveling wave tube
RU178718U1 (en) SHF-GENERATOR ON MULTI-SPEED ELECTRON FLOWS
RU94762U1 (en) TUNABLE GENERATOR OF WIDE-BAND CHAOTIC MICROWAVES ON TURBULENT BEAMS
RU99900U1 (en) SMALL OVERLOW VOLTAGE GENERATOR OF CHAOTIC OSCILLATIONS ON TURBULENT BEAMS
RU146916U1 (en) TRANSPARENT TRAVELING WAVE LAMP WITH MODULATION OF THE ELECTRON BEAM IN THE AREA OF CATHODE
US2668258A (en) Electron discharge device having cavity resonator
RU59323U1 (en) MICROWAVE GENERATOR OF A CHAOTIC BROADBAND SIGNAL ON VIRTUAL CATHODES
JP2019192344A (en) Klystron
RU2573597C1 (en) Electric vacuum microwave device
RU189407U1 (en) HYBRID MICROWAVE GENERATOR ON A WORKED TURBULENT ELECTRON BEAM
RU2444082C2 (en) Generator of microwave signals on virtual cathode
Muchkaev et al. High-Power Multiple-Beam Generator with Double-Gap Cavity
JPH02265146A (en) Super high frequency oscillation tube
RU48672U1 (en) MICROWAVE GENERATOR OF BROADBAND NOISE-LIKE OSCILLATIONS ON A VIRTUAL CATHODE
RU2531267C2 (en) Method of generating multi-velocity non-laminar electron beams
RU2390871C1 (en) Generator of broadband noise-like signal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170310