автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Исследование и применение широкополосных замедляющих систем в мощных приборах СВЧ О-типа

МОСКОВСКИМ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОГО НА1НШЮСТРОННЙЯ

На правах рукописи

ГЛУШКОВ Александр РшгзксРЭТ

УДК 621.385.632

ИССЛЕДОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ШИРОКОПОЛОСНЫХ ЗАМЕДЛЯЩИХ СИСТЕМ В МОЩНЫХ ПРИБОРАХ СВЧ о-тш

Специальность 05.12.07 - Антошш и СВЧ устройства.

Ангорофорэт диссертации на сок'сканкс ученой стопенц кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в "оаковоком института электронного ' ■ машиностроения.

Научный руководитель'- доктор физико-математических наук

профессор Солнцев -В. А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Пчельников Ю.Н. . • кандидат физико-математических наук

Ромашин Н.Л.

Ведущая организация - ГШП "АЛМАЗ"

Защита состоится " $, » ¿КА£§рЯ 1992 г. в часов

на заседании специализированного Совета K0S3.G8.04 Московского института электронного машиностроения (109028, г.Москва, Б.В'узовскпй переулок, д.3/12).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского института электронного машиностроения.

Автореферат разослан "3 " ¿¿О.гфУУ__1992 г.

Ученый секретарь

специализированного Совета _

к.т.II., доцянг,' ^^гСЗСО^^ Н.Н.Грачаз

ул.;

- з -!•

- ОБ'ДЛЯ ХДРЛКТЕКГтСЛ РАБОТЫ..

лктуалыюсгь проблемы. Ла\ят бэгудаЗ волны (*ЕВ) пгяроко используют.! в системах связи, радиолокации п радкопротяводоЗстпия. Для большинства приганепн! основпгки их ппр^'атрс":! является уровэпь выходной мощности п ширина полога работах частот. Для - систем связи а радиопротиводействия вазно, с точки арония массо-габаритных парт-этроп и эпергвтнтесктгх характеристик, использование одного широкополосного прибора, закрываемого насколько литер частотного диапазона и, следовательно, появляется необходимость в ЛБВ с шропоЗ рабочей полосой усиливавши частот, с уровнем паходноЗ иопщостл в непрерывном ротике несколько киловатт п в ишульспом решята - десятки киловатт.

Параметра замодлящих систем (ЗС)' при атом целиком определяется ; исходя нз требовагшй, предъявляе.'«!* к ПИрОКОПОЛОСПШ ЛБВ, в когорт они используется. Широко пепользуемш в приборах в настояпзо врог-л спиральная ЗС и ЗС |Тша цепочка связанных резонаторов (ЦСР) в пх обычно;* исполнении но погут ойоспочитъ сочетание писокого уровня вшсодпоЭ мощности (десятки киловатт з непрерывном рэзпиэ) при пшрокоЗ полосэ рабочих частот ^ БОЯ.

При использования спиральных ЗС . сравнительно просто достигается широкая рабочая полоса частот, но' встречается значительнее трудности с обэспочзнпом оффэ1ггпЕпого отвода тепла от спирали. В случае прлмепония ЗС типа ЦСР, обладатели хоропппя теплорассошзаЕП^пл своЗства:гп , слогво получить парокуп полосу пропускания. Таким образом, для создания иоздаоЗ ЕирошполосноЯ .1ЕВ, астуальяа содача разрабо-пш и исследования ' новых - езрокополоеннх цельнопэталлнческях зг?.:едля1!^их систем.

Разработка и исследование нового класса широкополосных ЗС для нощтпе ЛВВ проводгийсь па ксфэдрэ "Радиотогапгл" ПаучП!Г4 коллективом под рузсоводством Солнцева В.А. и Путина С.П.

Настоящая работа является со составной часты».

- а -

•цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка и исследование широкополосных замедляющих систем, обесточивающих возможность построения мощных широкополосных ЛБВ на их основе, обладающих полосой усиливаемых частот более 50% при непрорывной . выходной мощности более 10 кВт., и разработка • программных средств, позволяющих проектировать данные ЗС. ;

Для достижения поставленной цели' в работе ставятся и решаются следующие задачи: .

I.Проводится анализ и выявляются перспективы улучшения' заракторхстик известных замедляюцих . систем с точот зрения улучшения их теплорассеивающях свойств, улучшения частотных характеристик и. возможности их соответствия требов'аниям предъявляемым швработчиками -при создании широкополосных мощных ЛБВ.

Е.Разрабатываются новко конструкции замедляющих систок, сочетающие в себе широкую1 полосу • пропускания, имеющие выс окне тешюрассеивающие способности и обладающие -слабой дисперсией в широком диапазоне частот.

3.Разрабатываться средства проектирования предложенных ' замедляющих систем: метод расчета и программные средства для

анализа характеристик предложенных ЗС , "проводятся теоретические исследования ЗС.

4.Проводятся экспериментальные исследования различил конструкций продлтаенных ЗС.

5.Предлагаются схемы построения ковдшх многодучевап широкополосных ЛБВ на базо разработанных замедляющих си его;,;.

истоку исследования. При выполении работы были использован! теоретический и экспериментальные исследования предлагаешь конструкции замедляющих систем. Оценка адекватности модедов I точности разработанных алгоритмов и программ осущестшилас: сравненной с экспериментальными данными."

шучше гкпулътаты выносимые на защиту.

1.Продложона новая широко полоса ап цельщжоталлпчоская ЗС тип дисковая К] VI, обладающая пространственно развитой струтурой. Разработаны различные ее шдифнхацкя.

г.Грзработала нотодита расчета здакгродянамичоекк

характеристик 30 типа КРЛ и их модификаций на основе метода эквивалентных систем путем разбиения на отрезка линии передач коаксиального и радиального тала.

3.На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований получены обобщенные закономерности из?,'вноння сопротивления связи и замедления- волны, позволяющие проектировать ЗС типа КРЛ для гзогцшх пирокополоспых ЛБВ.

4.Показано, что использование пространствонпо развитых БС типа КРЛ п оэ кодификаций позволяет создавать широкополосные мощные ЛБВ с рабочей полосой частот и выходной мощиостьп, претапшицтш в совокупности параметры известных приборов.

практическая ценность работы. Полученные в диссертационной работе теоретические результаты, программное обеспечение, наЯдешшэ обобщенные закономерности, вывода п рзкомендации могут боть использованы при проектировании п разработке широкополосных шщннх ЛБВ п .других мощных приборов СВЧ 0-тапа.

реаянзащи результатов работы. Те«а диссертационной работа тосно связала с планом научно-исследовательских работ, проводимых кафедрой "Радиотехника" совместно с предприятиями олектронной промышленности. Результаты диссертационной работы внедрены в НИИ "Титан".

Основные результаты диссертации использовались в научно-исследовательских работах проводимых кафедрой и предприятиями электронной промышленности.

достоверность результатов. Все паучныэ вывода, полученные в диссертации, подтверждены теоретически и экспериментально, {аучнкэ положения диссертации аргументированы , теоретические зезультата. работы подтверждены экспериментальными ^следованиями, кроведоншгга на предприятиях электронной фомтлощюсти.

лробация работы . Результаты работы докладывались на !сесоюзной конференции "Электронное приборостроение" Новосибирск 1988), на IX семинаре по "Методам расчота ЭОП" Ташсент 19Ш), на IX школе - семинаре ннгонеров по

- а -

"Электронике . СВЧ' И' Радиофизике"' (Саратов 1989), -' на X Всесоюзном семинаре "Волновые й' колебательные явления в алекгронных приборах О-типа" (Ленинград 1990), на Международной научно-технической'. конференции "Актуальные проблеет электронного приборостроения" (Новосибирск 1992), на научно-технических семинарах' Ш№ АН' (Горький), НИИ "Титан", ШШо.

публикации. По результатам диссертации опубликовано 10 работ (см. перечень публикаций в конце'автореферата).

I

структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения*,, шести глав, , заключения, библиографии из

37 наименований, двух приложений и содергпт :89' страниц;, машинописного текста и 70 страниц

рясутсюЗ' п таблиц.

содегт'ние работы:

" Во вЕэедошш- обоснована актуальность проводимых в диссертант- исследований?* сформулирована; цель' и определены основные задачи, решаемые-, в* работе; кратко отражены вопросы, излагаемые в главах- дидашргации , изложены основные научные результаты и положения,, ;гшюсимые на защиту.

В первой' глапо на отюво литоратурткх данных показаны последние досттотп. в сОласгт< проектирования- замадзшцпх систем и использование из; в лампах.Согущэй вол1Ш. Рассмотропы продышу. достигнуто значения импульсной-' п сродной модности и-ху-лдьпнх'Лга.. Проалагазированн оснсвпко прошгготвия при гокотголш. импульсной и сродной мощгостп приборов со сичралышми ЗС, ОСНОВНЫМИ вз которых ШЛЯЕТСЯ' плохой' отвод тепла от спирала. Показано, что шгальзуемко и наотояцоо • рромл копструшкга:» улучзояия, такио как пржояояко ахмашшх .г.оргачт'лой с 'цопышснной теплопровод посты), прякокенко хирегатолой слогшоЯ формы,плотно обхюкшдкх спираль, а такго причокогаго специальной таптолопш паШси ГП и доргатолзЕ ггог.гкшшт {¡спить задачу выходной нощкостн прхбора лишь частично. Сопла«™ таких приборов' представляет . большую {'.;■ квота- пивду ксобхгдаиосге обоспечопвя высоких точностей

изготовления и сочленения деталей, получения.. новых материалов (для диэлектрических опор и ВЧ ■сгссл, .магаитйих для ■ фокусируют*® систем), а такгэ регетгз тактоских проблем, связанных•с форгироваяясм л сопрозэгдашюа тонких аяэктроннкх пучков болкзой удельной мощностл.

Показано, что продольно достягнуп'э уровни мощности схпралыпп: ЛБВ в настоя^оэ сро:.!я ограничены значениями импульсной ноцностя 10 кВт л нэпргр:-тло1 ноцяестз на уровне I кВт в ,1'оцп,?9трсссг! *! саятагэтрсггч дзспзгспа:: 7.ТГЛ зап гул рабочаЗ полосе частот более двух с.-аггз.

Для второго -игрою» распростг "генного масса 2ВЗ па ТЙ тша пэ-почт:^ сглзгггггтг рэзегеторез достагауп.'з ¿-ролла г:тг*одпсн Г!ОГ7ТОСТЗ ИЗ ПСрЯДСК ЛГЛГЭ, ЧОМ в ЛБВ <30 СГСраПЬЕО'Л гсг.эдлящсЗ слстсме!» тс:: как ЦСР обладает низчгггодъго гтггггз тсздоотаодягсяа • своЯстлонт , являясь сгг^лдяг^зЛ етстс^сЗ, поэзосикоЯ для .стгзгз хжло яснольгсвать гггг^осттсо огл-г-зпга. Но, ке: '! » рэсопг.тсгнь'г ГС, тгсоя грптг.т'гятг'!-; еоет?а<™.ет !10 посколгтсгх *зс.ттпоз зре^еггез. Ргссготрззш подход« ::спогьзуо"тп дгл р^ст/рзипя пегое:! п рзсспаторЛЕх ссадглсазсг сгст?.:^:. Пр:"г;эд.'1тс:г р:;з.спго'з :.о"стг'/;гл,т>1: позэтлпггггч. рас^гртгь р':бо'?уп• полосу приборов.

Прогядоптг:1? я''ллт! су:",;'стг;;т:"г™ ::с:*с7р;':сп- ссмздляг'пп СИСТеМ П0ТС00ПВ.7ЭТ Г~ОбГОДПГООТЬ ГГ'СТ". ПСТГГГ ГОГ?ПГ£ дтт

удулгогга ггр'стсторггст.::: 30. прогЛ'^-г^тж дш аспользовзаич в сцрсг-.ополосшз гег.'пыг ЛЗВ с по~осс1 Со:г«5 БС~. Дальне^:?"? удучеэнот раноо разработгтппга СО .тлпь за с:^'." согэртэастповаш'я тохнологгз пз пзготопгзппя, позпог.:;чт рзпать постаапнпгз •»здачп часпгпгэ 2' г гогот рлз;пзаться по Соспрэдольпо. Для ресонкя поста"?:спягк задач гообходтт»ог щггацчпналъпо новиэ ксзструкяти ЗС, со^атаг^то пирокую полосу пропуски хороп^л отпод тепла от рабочей зоны, что в своп езэрэдь позволяет работать пргбор? прт п::со::::.т ерздпнг уровнях тясодноЯ иосрсота. Для пстгг-зпгя хготудьспой шходпой

:.'о^иост2 исобзодкго обэс-еочять врсикядаяко силыюго ялоктроппого йотога ^орзз ЕС. что отпяоптпп «ст/л-да прч пепользовашгт п ЛОЗ егмэдшг&х счетам,позволяете оСэспочпть одшоерггопцоз сзз:г"одзйсте~,о пгэ:яро'*апгстно1 голгс го г:ноп'."и алшггронпел лучаггк одновр?."оапо.

Тагам образом^для широкополосной мощной ЛЕВ необходима цельнометаллическая пространственно развитая многолучевая замедляющая система.

ВО БТОРОП ГЛАВЕ рассмотрены пути продольного расширения полосы пропускания цельнометаллических ЗС. Проанализирован! условия возникновения полос пропускания н нопронускання в ЗС Разрабатываемый в диссертационной работе подход расширения полосы пропускания цельнометаллической ЗС заключается в существенном удалении низкочастотной отсочкн основой полосы пропускания. Показано, что это становится возможным при переходе к замедляющим системам коаксиального типа, по которым распространяется плоская электромагнитная волна .(ТЕМ волна). Один из вариантов ЗС данного типа представлен па рисунко I. Кольца конечной толщины , расположенные на внутреннем и внешнем проводниках коаксиала , могут быть расставлены поравпоморпо/и зазоры взаимодействия могут иметь слогятую конфигурацию. (рис.2) При атом замедляющую систему колю рассматривать как соединение отрозкоз коаксиальных :? радаалышз линиа (коаксиалыю-радиальная линия - КРЛ). Электромагнитная полна огибаот выступы в видез дисков и распространяется в . зазорах } образованных отрезками коаксиальных и радиальных линий. В продольных каналах, тлголпошшх соосно , распространяются ■плэктронпко лучи. Специальная форма зазоров,представленная на рлс.2; необходима для обеспечения неодинаковости взаимодействия злортронпого потока с полем в соседних зазорах п получения ощутитгаго сопротивления связи на основной пространственной гармонике. Предложенная в работе замедлявшая система ласкового, тпйа (рис.3),подобно системам типа КРЛ, составляла аз отрезков линий передач коаксиального п радиального типа, по который распространяется ТЕН волна и подобно всея да ух проводит системам по имеет области запирания по пазкпм частота'/. Система обладает пространственно развитой стру!сгуро:1<-высокими тошюотшдпщзот способно стя-лт и строкой поЛоСо:,* пропускания. В работе рассматривается различию вар^й'гй? зззоров взаимодействия п данной ЗП.

По аналогия с ЗС типа КРЛ продольного и днскойоМ •ШйУ предлагаемая в работе ЗС т*па двухпроводная гр5ЙснШ (ДЙ1)

составлена из отрозков линий передач бэздоспорсного тезз. Вариапт конструкции ЗС типа ДПГ продставлон на рис.4. Система такшэ является цельнокетолличоской и обладает игроков полосой пропускания.

g третьей главк работа приводится разработанная катодика расчета ало1Сгродша'тчоскшЕ характерзстс! закэдлякцой спсте.'.и •гииа коакснально-радиальная линия ж ее- кодификаций, ( 30 типа дисковая КРЛ в ЗС типа Д11Г. На базе катода " эквзвалоптных сзстом ■производится построение кодол?£ ЗС. Анализ пути распространения- СВЧ энергии в за:.;эддяЕцоС СЕСтсг.'опойазшкот, что она штат бить представлена в видо эквивалентной спстега ; составленной из отрозков линий породач разного типа. В ЗС типа КРЛ выдолелкие частичные облссти кодолпрухтся отрозкагл: коаксиальных и радиальных леиеС. Связь кзпду поперочшг.п комго нонтаг.а поля на входе и выхода участка лшшЛ соотвотствузкчшла шл тохамп и напрягоштмв задаотегг катрсцой' передачи [а]'. Дли коаксиального участка

M •

СОЪ £ Ц jZi SlV Li

j jjj- II cώj Li

X i >

коаксиальной ллгиг

г,до: ¡уб -- -, Z i ~ волновой сопроттплопгл

€Oln(*gi/ïHi)

раднус слоеного проводника ютаксисла радиус внутреннего проводшпеа коакезала

гдо:

ïh

. ÏHi

Для участка радяасьпо-расзодаглИол ¿шаг, распространяется от цоптра к icpai)

ли pi *

M

а

и

• ±

i Zs

а

21

j ^М

JZm Z 5

а

22

i Я )■

Рта.

- Т2 -

Хо - ио ¿Г [Он] . ,

Ли =

( 3

^ лиу)лм-ц.(у) Л/*(У) •'

__ /Ко (у) Л (х) - уе ^ У, Гх/

¿/Ту - \

где: Х- & ^-М ; У = КЛв

<) - 0 , I. .... функции Боссздя к Неймана нулевого и первого порядков. Для сходящейся радиалъпой дшши

Хи

л ,. ^ л

( ^ )

При моделировании волновэдущих каналов отрезка.™ других линий (например, полосковьип), использугггся-соответствусдао ем ».¡атр'лщ учасков. Общая матрица передачи чотырохполгсника, описывающая ячейку рис.7, определяется путем перомнозопия матриц передачи четарохполЕснкков отдолышх участков.

' К1-- .....• N 5)

Выспшо типы учитываются введением сосредоточенных огясоствЯ в »'остах соединения линий разного . типа. Помимо простейшего каскадного соединения мо-от быть разветвленная . схема соединений четырехжшэспшсов, например, в двухпроводной гребенке.Послэ вычисления катрпцы пэрэдатя ячо!Ьа ЗС. задача оказнваотся полпоспл) форг*злнзск™оЗ. Днатазруекоо дисперсионное уравпонга загггкпюется в виде:

С05ф = I Лг, , - < 6 >

где: (р - набег фазы на периоде системы .

С <РЛ

2/ср . й ' < ? >

, 1Гф - Фазовая скорость волпы, £ - скорость свата, Х> - период ЗС. Вычисление сопротивления связи дот варианта с пассивным ' сролэтот приводится в предположении отсутствия взагаэдойствяя га второч зазоре ячейка КРЛ, таге как в нем праггппгестгл пот гродольтгх -конпонопт электрического поля. ГосбугдагхгдЗ гольцовой . ток . В1слот20тся перпендикулярно зазору пз-гг^одейстпия. Сопротивление связи П.-3 гарг.'ршгяп задается вырагопием: . • •

(8)

где: Фп = Р + З-ТГП ппбзг Сзгз Л-в ггргягггхл га периоде. ЗС. •

' Фп Ж/

И П. - *>*(*« Уж]/((Рп ( 9 >

коэффициент формы..

сС -ширина- зазора взян?;одеЗстгс!Л. При анагазэ X типа дисковая КРЛ (рис.3)

состаияотся

- Т4 -

общая матрица передач системы, которая анализируется совместно с электронным взаимодействием по программному комплоксу vega. В 30 типа ДПГ (рис.4) при укеньсошш ширины внутренних выступов необходимо учитывать распространение СВЧ анэргии но только по основному волноюдуцему каналу, но и по боковым каналам. 23 работа приводится схемы соединения четырехполюсников и ДПГ, шзволпицао учесть боковые канала распространения СБЧ яцоргсл. Приводятся алгоритмы-и nporpa'crj; разработанные по продлогсл^оЗ ?-отодг:;о для расчета элоктро -дкнатяпоских характерлстп:; ЗС типа КРЛ, 5СРЛ дисковая и ДПГ.

в четвкртос главв дается тсоротогогашй анализ алоетро-дашаяэтоскЕХ харакгориста: ВС типа КРЛ к оо йозфющй. Приводятся псслодовашш по вкишст гоог-зтрачосгип: раз:;зрс^ KPJI п их соотпокэнай па оамадлояго зло:ггро:.:аппггпо2 eojssj с скстомэ и сопроташншо связи. • Получена соотгэтстп;-с£:о обобщению закопоиарыоста. Тшшчхйз sancaniocra с

сопротивления связи от поризровашюА к порзоду дз^ка вох^а нродстазлэЕЛ па рисунках 5, 6. Основная полоса пропускала i.;¡ имоот низкочастотной отсечки, дяспорскл электромагнитной! волны па осаошо£ пространстаошгой гар:,:опгко ' npaimmocic; отсутствует л эта гар.-.онкка ыо^от быть использована длл разработки Ехрокопохосннх ЛБВ. Показало, что подбирая раз;.:ор'л ячаШс ,30 в соотсзтстсгп с волучонпел с обойчонгш.'_: за1:опо;.:ораостяы2, кэ:лю добгься повгсонгя сопротивления связи npz одновременном сограцопип заданного частотного диапазона ц требуемого спачэЕпя зааэдллшя елэгароуапштао« шдзы в спстс.'.о. Псглодозаис вязли» разборов 30 типа КРЛ. на распэло-опго п в::д шага полос пропускания. Показано, что впборо:.; соотцопзнлй разборов 30 возмогло раздвзыуть рабочуи к ьисиук полосы пропускался. Проюдэший тоороткчоскпЛ ' анализ

¿üp^irrup^cni:: варианта 30 тана КРЛ, для loctkoü Слксацп'- Епупошюго к ьиошего нроводнш'.оз ЕСПОЛЬЗОВаШ! КЭТаВЛаЧОКСО цзрэкычж! 'в больыог.: коакснслз, показал, 'ло хоти данная конструкция ег.оот Солоо узкув полосу пропускана«, однако оза обдгдаэт лучлиг.: отводок тепла от сиутрэкпого проводе:;.; ;а с кзаго чувствительна к кэодшчоекзд Боздогстваьч. Нутом подбора оптскалыщх соотподаяий глэзду ргз:.:ора;л; ЗС данного ишз;; ..-но подучить систому, обладавшую нуэпш за::одлэнио:,!, полосой пропуешшя 6 пологими участка'.:;!

- J5 -

дисперсионной характеристики в насколько десятков процентов п . обладащую хорошей ^осткостью и механической прочностьи.Приведенный в главе теоретический анализ электро. динамичеисих характеристик 3G типа двух-проводная гребенка, получешшэ закономерности влияния соотношений размеров в данной ЗС на замедление алектромагнитной волны в система a сопротивление спчзн показали, что основную гармонику первой полосы пропускания, обладающую постоянной фазовой скоростья в широкой полосе частот и сопротивлением связи в кшвшуко более чотырох См mozho использовать при пооекгировантга широкополосной ЛЕВ.

П' пятой' главе приводятся, рззультаты экспериментального анализа! электродинамических характеристик рассматриваемых ЗС. Описывается методика . экспериментальных исследований, проводимых холодшгл! резонансными» методами и методом элэктронного зонда1-. Даэтся описание обследуемых .какотов. Подтверждены электродинамические характеристики ЗС тина КРЛ,-рассчитанные по мотодико^ разработанной' в- диссертационной работе сопоставлением их с характеристиками макетов ' ЗС исслздовашлга зкеперпмоптальшпи методами1. Показано, что максимальная. погрешность расчета дисперсии В' основной полосе составила в области высокочастотной отсечки ПО' Солее Ь%. В рабочей области прибора результаты расчетов дисперсии лопат в пределах погрешности эксперимента. Показано, что характер зависимости сопротивления связи в рабочей1 полосе частот совпадгот с зкспорпмопталъяЕ'ГИ дашпг.тт. Подтворадсн зкепоримовтальпо , теоретически получопнга зависимости замедления олэтпрсмаппггяой валяя з сзстопэ с кзтадяачогасмл перо'ялкага и большем коскспагэ. Подтгер^-епч рззулътатя теоретического анализа влияния рас':ороз и1 пи сеотпогеИл.Т вСЗ-КРЛ лтг ссг олэ!ггролпяп:ачос:с:о гярасторгстая. Показало, что проседотп.'й гыбор оптг-'х*я;пт7 рлссроз попструеттм К! КРЛ позволял повысить сопроггогонпо свлзд В! гпппмуг"> ДО 2 C J, что в гость раз пров'глгэт сопрэтивпзипэ- • сотзн- в ппргояпчалытсм варианта-.

П ГПСТСЯ ГЛЛПЗ' рсссчтгривпзтся пог.г'сп.тосгп) постр-т.л.тл' !т-::7гх сзрокопакосанх ЛЗ п» сскп егг-эдглгаз систем с

отсутствующей или удаленной длинноволновой отсечкой построенной из отрезков бездисперрных линий передач.

Расчеты проводились по программному комплексу vega, разработанному коллективом авторов. Данный программный комплекс хорошо зарекомендовал себя при расчетах ЛБВ на известных конструкциях замедляющих систем. Разработанные в диссертации программ расчета электродинамических характеристик типа КРЛ и ДПГ легко встраиваются в данный комплекс расчета характеристик ЛБВ. При расчетах ЛБВ на ЗС типа " КРЛ • анализировались конструкции как полностью ■согласованных замедляющих систем,так и учитывалось влияние рассогласования на оконечных нагрузках.

Показана возможность построения мощной широкополосной прозрачной ЛБВ на ЗС типа КРЛ с непрерывной выходной мощностью более 10 КВт, рабочей полосой более 50Ж, при коэффициенте усиления более 14 дБ.

Предложена схема построения ЛБВ на" ЗС типа дисковая КРЛ с выходной модностью более 30 КВт и рабочей полосой более 4DS6 при коэффициент^усиления более 10 дБ.

Показана возможность построения ЛБВ на ЗС типа ДПГ с выходной мощностью Солее 13 КВт при коэффициенте усиления более 15 дБ в рабочей полосе более 75Í.

#

В заклшении перечислены основные результаты работы и выводы.

в приложениях 1,2 приведены описания разработанных программ для расчета характеристик ЗС типа КРЛ, ДПГ и их модификаций. Приведены примеры расчета вариантов ЗС.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1.Ha, основании анализа возможных конструкций и оценки характеристик замедляющих систем , составленных из отрезков боздасперсных линий передач; выбран подход для разработки широкополосных-мощных ЛБВ.

2.Разработана конструкция новой широкополосной ЗС типа дисковая КРЛ. Разработаны различные ее модификации. Проведено

исследование ЗС данного типа.

3.Разработана методика расчета электродинамических характеристик ЗС типа КРЛ и их модификаций на осново метода эквивалентных систем путем разбиения на отрезки линий передач коаксиального и радиального типа. Разработана методика расчета ЗС типа двухпроводная гребенка. • '

4.Разработаны алгоритмы и программы анализа электродинамических характеристик: -

- замедляющей системы типа продольная КРЛ и ее модификаций;

- замедляющей системы типа дисковая КРЛ и ее модификаций;

- замедляющей системы типа двухпроводная гробонка и со модификаций.

5.Проведен теоретический анализ электродинамических характеристик ЗС типа КРЛ, ДПГ и их модификаций. Исследовано влияние разборов ЗС и их соотношений на замедление элоктромагнитпой волны й сопротивление связи.

6.Получены обобщенные закономерности изменения сопротивления связи и замедления,позволившие выбрать размеры ЗС КРЛ с возросшим сопротивлением связи до 2 Ом в минимуме, что в шость рзз превышает первоначальный вариант и' позволяет проо1стиро-вать на осново X данного типа мощные многолучевые широкополосные ЛБВ.' . ' '

7.Получево' подтверждение теоретических выводоз при экспериментальном исследовании разработанных макетов ЗС типа КРЛ нп установках, использующих холодные резонансные методы измерений и метод эло¡стройного зонда.

0.Показана возможность построения широкополосных мощных ЛБВ па продлозонвом классе ЗС типа КРЛ л со модификациях с выходной мощностью усиливаемых частот и полосой,превышающими в совокупности параметры кфокополосных мощных ЛБВ на известных замедляющих системах.

ПУБЛДКШИ ПО ТШ2 ДИССЕРТАЦИИ

1. Солнцев !<. А., Иухин.С.В, Гдусков Л.Р. Еирокополсепыо замедляющие системы для моемых мпоголучов'п: ЛБЗ.//'.)ло1прэг-гнс<з приборостроение: Тез.докл. Всесоюзн. науч. -техн. копф. 22-2Л апреля 1КЗйг. - Козосиб/рск: отп. ПЖВ СО АН. 1У88, с.Ж.

2. Глущков ¡V.?., Мухин С.!!. Расчет характеристик г.тад-ляю.::ой сиси-ми тяга козкекально-ригзльягя лмш.//Квгод«

расчета ЭОС;-Тез.докл. Роспуб.сомин. 15-17 ноября■ it-ki! г. -Ташкент: Изд. ФАН УССР, 1988, с.48.

3. Харков Ю.Д., Глушков А'.Р., Шлонкин В.Н. Численный и экспериментальный анализ характеристик радиально-коаксиальной замедляющей системы.//Электронное, приборостроение: Тез.докл. Всесошн.научн.-техн. конф. 22-24 апреля 1988 г. Новосибирск: Ото. ГПНТБ СО АН, 1988, с.32.

4. Глушков А,Р., Мухин C.B. Оптимизация сопротивления связи в замедляющей системе типа коаксиалыю-радиальная линия //Молодые ученые и студенты - ускорению научно-технического прогресса в области радиоэлектроники и вычислительной техники: Тез.докл., Краевой научн.-техн. конф. 25 мая 1988 г. Красноярск: Изд. КрПИ, 1988 г., с. II.

■ 5. Лебедев Д.А., Глушков А.Р. Численный анализ дисперсионной характеристики замедляющей системы типа КРЛ. // Автоматизация проектирования и конструирования в электронном машиностроении: Тез.докл. Всесоюзн.студ. научно-техн. конф. 28-30 апреля 1988 г. - М. МИЭМ, 1988, с.8.

6. Ыухин C.B., Солнцев В.А., Ломакин O.E., Глушков А.Р. Разветвленные схемы из четырехполюсников - модели замедляющих систем.//Лекции по электронике СВЧ и радиофизике: Натер. 8-й зимней школы-семинара инженеров.- Саратов, 1989 - кн.1, с. 69-82.

7. Глушков А.Р., Мухин C.B. Анализ характеристики широкополосных замедляющих систем типа КРЛ.//Волновые и колебательные явления в электронных приборах 0-типа: Тез.докл. X Всесоюзн. семин. 28-30 ноября. Ленинград, 1990 г. Тип. ЛОЭП, 1990 - с. 107.

8. Солнцев В.А., Глушков А.Р., Мухин C.B. Замедляющая система для мощного широкополосного СВЧ прибора. //Положительное решение от 31.07.91 по заявке » 4906232/21.

9. Глушков к.Р. Исследование^. замедляющей системы типа дисковая КРЛ.//Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП - 92: Труды моздународ. научн.-техн.конф. 1992 г. -Новрсибирск: Изд. НЭТИ, 1992 - с.17 -21. .

.10. Глушков А.Р*., Мухин C.B., Солнцев В.А. Электродинамические характеристики зау^дляюдах систем типа коаксиалыю-радиальная линия.//Радиотехника и электроника.-1992, т.37, % 10, с". 1778-1782.