SU883777A1

SU883777A1 - Способ измерени резонансной частоты промежуточного резонатора усилительного клистрона

Info

Publication number: SU883777A1
Application number: SU802758508A
Authority: SU
Inventors: Евгений Сергеевич Зазнобин; Дмитрий Михайлович Петров; Борис Иванович Старостин; Евгений Петрович Уютов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2058
Priority date: 1980-04-26
Filing date: 1980-04-26
Publication date: 1981-11-23

Description

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен способ измерения резонансной частоты промежуточного резонатора усилительного клистрона путем возбуждения высокочастотных колебаний в исследуемом резонаторе с последующим измерением параметров выходного сигнала усилительного клистрона [1].

Недостатком известного способа является то, что в процессе измерений происходит деформация амплитудно-частотной характеристики клистрона и после измерений требуется ее восстановление;, что может привести к отклонению других характеристик клистрона от полученных ранее до измерений.

Цель изобретения — обеспечение неизменности параметров амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в процессе измерений.

Для достижения цели в способе измерения резонансной частоты промежуточного резонатора усилительного клистрона путем возбуждения высокочастотных колебаний в исследуемом резонаторе с последующим измерением параметров выходного сигнала усилительного клистрона, вы2 сокочастотное колебание исследуемого резонатора модулируют, одновременно с модуляцией изменяют частоту входного сигнала усилительного клистрона и фиксируют то ее значение, при котором амплитуда разностной и суммарной спектральных составляющих выходного сигнала усилительного клистрона равны, а их фазы равны й противоположны по знаку.

На фиг. 1 — фиг. 5 приведены графики, поясняющие способ.

Сущность способа заключается в следующем.

При совпадении- частоты f₀ входного сигнала U с резонансной частотой f₀ исследуемого резонатора (резонансная характеристика U(f) приведена на фиг. 1) и при одновременной модулям ции высокочастотного колебания исследуемого резонатора частотой F в спектре выходного сигнала около несущей частоты f₀ образуются две спектральные составляющие суммарной и разностной частот (F^ и F_p), равные по амплитуде и противоположные по фазе. Последнее обусловлено фазовой характеристикой -p(f) исследуемого резонатора, показанной на фиг. 2. Спектр сигнала на выходе усилительного клистрона в сигнала состав15

ТО этом случае имеет вид, показанный на фиг. 3, т.е. амплитуды спектральных составляющих Fp и F(.. равны, а фазы равны и противоположны по знаку, как показано на фиг. 2, где обозначена фаза разностной составляющей спектра, а - ₅суммарной. Причем .

Если частота входного сигнала U_m клитсроиа не совпадает с резонансной частотой fp исследуемого резонатора (фиг. 4), то модуляция высокочастотного колебания исследуемого резонатора вызовет в спектре выходного суммарную и разностную спектральные ляющие Fp^ и F_c , которые не равны по амплитуде (амплитуда составляющей , больше амплитуды , а фазы этих составляющих совпадают по знаку и не равны по величине (фиг. 2).

При частоте f _Q входного сигнала клистрона, которая ниже резонансной частоты fp измеряемого резонатора, спектр выходного сигнала клистрона имеет вид, показанный на фиг. 5. В этом случае амплитуда суммарной составляющей больше . амплитуды составляющей с частотой Fp^ , кроме того, фазы этих составляющих не равны и совпадают по знаку, как показано на фиг. 2 и обозначены соответственно φ .

Таким образом, совпадение частоты f₀ входного сигнала с резонансной частотой fp исследуемого резонатора, высокочастотное колебание которого модулируют, однозначно характеризуется условием, при 'котором амплитуды спектральных составляющих F _ри равны, а фазы этих составляющих также равны относительно фазы колебания на несущей частоте- f₀ , но противоположны по знаку. ’

Измеряя спектральные составляющие выходного сигнала клистрона по амплитуде и фазе при перестройке частоты входного сигнала, определяют частоту fp исследуемого резонатора, которая будет равна по частоте выходному сигналу при указанных выше условиях.

Способ обеспечивает измерение так называемых ’’горячих”, т.е. в режиме с электронным потоком промежуточных резонаторов усилительного клистрона, которые не имеют ни выводов <0 энергии, ни элементов по перестройке их частот при работе клистрона в реальном рабочем режиме усиления, что является важным в условиях серийного производства.

При разработке новых типов усилительных клистронов этот споосб позволяет количественно оценить влияние электронного пучка клистрона на его динамические выходные характеристики и тем самым внести коррективы в конструкцию разрабатываемого клистрона.

Способ позволяет оценить влияние на уходы резонансных частот резонаторов усилительного клистрона внешних факторов (температуры, дестабилизации питающих напряжений, механических воздействий и т.п.).

Способ дает возможность оптимизировать выходные характеристики клистрона по величине частотных расстроек его резонаторов.

Claims

этом случае имеет вид, показанный на фиг. 3, т.е. амшштуды спектральных составл ющих Fp и F равны, а фазы равны и противоположны по знаку, как показано на фиг. 2, где обозначена фаза р разностной составл ющей спектра, а 1Дсуммарной . Причем р . Если частота входного сигнала U клитсрона не совпадает с резонансной частотой fp исследуемого резонатора (фиг. 4), то модул ци высокочастотного колебани исследуемого резонатора вызовет в спектре выходного сигнала суммарную и разностную спектральные составл ющие Fp и Fj., которые не равны по амплитуде (амтштуда составл ющей Fp , больше амплитуды FC ), а фазы этих составл юи1их v и vp совпадают по знаку и не равны по величине (фиг. 2). При частоте f « входлого сигнала U клист рона, котора 1шже резонансной частоты fp измер емого резонатора, спектр выходного сигнала и клистрона имеет вид, показа1шый на фиг В этом амплитуда суммарной составл ющей , болыле . амплитуды составл ющей с частотой FP , кроме того, фазы этих составл юпвтх не равны и совпадают по знаку, как показа1го на фиг. 2 и обозначены соответственно ,,.11 VPK. Та1шм образом, совпадешь частоты fo входного сигнала с резонансной частотой fp исследуемого резонатора, высокочастотное колебаште которого модулируют, однозначно хар ктеризуетс условием, при котором амплитуды спектральных составл юпдих FpИ Fj равны, а фазы этих составл ющих также равны относительно фазы колебани на несущей частоте- fo , но про тивоположны но знаку. Измер спектральные составл ющие выходного сигнала клистрона по амплитуде и фазе при перестройке частоты входного сигнала, определ ют частоту fp исследуемого резонатора, котора будет равна по частоте выходному сиг налу при указаннь х выще услови х. Способ обеспечивает измерехше так назьюаемых гор шх, т.е. в режиме с электронным потоком промежуточных резонаторов усилитель ного клистрона, которые не имеют ни вьшодов 8 4 знерпга, ни элементов по перестройке их частот при работе клистрона в реальном рабочем режиме усиле1ш , что вл етс важным в услови х серийного производства. При разработке новых типов усилительных клистронов этот споосб позвол ет количественно оцекшть вли ние электронного пучка клистрона на его динамические выходные характеристики и тем самым внести коррективы в конструкцию разрабатьтаемого клистрона. Способ позвол ет оценить вли ние на уходы резонансных частот резонаторов усилительного клистрона внеглних факторов (температуры, дестабилизации гштаюпщх напр жений, механических воздействий и т.п.). Способ дает возможность оптимизировать выходные характеристики клистрош по величине частотных расстроек его резонаторов. Формула изобретени Способ измерегш резонансной частоты промежуточного резонатора усилительного клистрона путем возбу де1ш высокочастотных колеба1шй в исследуемом резонаторе с последующим измеретшем нараметров выходного сигнала усихштельного клистрона, отличающийс тем, что, с целью обеспечени неизменности параметров амплитудно-частотной характеристики в процессе измерений, высокочастотное колебание исследуемого резонатора модулируют , одновременно с модул цией измен ют частоту входного сигнала усилительного клистрона и фиксирует то ее значение, при котором .амплитуды разностной и суммарной спектральной составл ющих выходного сигнала усилительного клистрона равны, а их фазы равны и проТ1ШОПОЛОЖНЫ по знаку. Источники информации, прин тые во В1шмание при экспертизе 1. Будник В. В. и Хахнлева „ А. Методы измерени параметров СВЧ систем ЭВП с пространствегшым взаимодействием. ЦНИИ. Электроника , вьш. 3 (188), апрель 1974, с. 16-29.