рис. 13.26 показан многорезонаторный клистрон с фокусирующим электромагнитом, состоящим из двух секционированных катушек 5 и магнитопровода /. Катушки включень* в цепь питания параллельно, так чтобы их магнитные потоки складывались. Для выравнивания поля в корпусе клистрона монтируют магнитомягкие кольцевые полюсные наконечники 3. Такая конструкция электромагнита не является оптимаяьной с точки зрения минимизации полей рассеяния *>.

Описанные соленоиды и электромагниты требуют значительных расходов энергии на питание, существенно утяжеляют и усложняют конструкцию передатчика. Однако в мощных генераторах это, как правило, окупается повышением

Рис. 13.25. Соленоид для мощной ЛБВ типа О:

I - секции соленоида; 2 - медная труба; 3 элементы магнитопровода; 4 - юстиро-вочиые приспособления; 5 - зазоры для размещения каналов системы охлаждения

Рис. 13.26. Мощный клистрон с фокусирующим эл ектромагнитом:

/ - ярмо электромагнита; 2 - коллектор клистрона с гидроразъемамн; 3-полюсные наконечники в корпусе клистрона; 4 - выходной волноводный фланец; 5 - секции катушек; 5 -основание клистрона; 7 - входной волноводный фланец: 8 катодная ножка клистрона

К. п. Д. Прибора И соответствующим увеличением выходной мощности за счет уменьшения оседания электронов луча на элементы ЗС в приборах бегущей волны или на пролетные трубы в клистронах. В генераторных приборах миллиметрового диапазона для создания больших фокусирующих

* С этой точки зрения катушки электромагнита должны размещаться как можно ближе к рабочему зазору, в котором создается магнитное поле,

полей используют сверхпроводящие соленоиды, охлаждаемые в сосудах Дьюара жидким гелием.

Генераторные приборы О-типа малой и средней мощности в настоящее время выпускаются по большей части пакетированными. Это значит, что фокусирующая магнитная система входит в общий корпус прибора и является неотъемлемой частью его конструкции. Часто в них используют МПФС - магнитную периодическую фокусирующую систему. Как уже говорилось, при условии совпадения направления магнитного поля с осью, вдоль которой движется электронный поток.

12 J 4-

а-а

Рис. 1J.27. ЗС лампы бегущей волны с МПФС:

(я-кольцевые постоянные магниты; 2-полюсные наконечники из омедненной магнитомягкой стали; 3 - медные кольца; 4 - связанные резонаторы, образующие ЗС

2 1

Рис. 13.28. Лампа бегущей волны типа О сантиметрового диапазона, пакетированная с МПФС, выходной мощности ~ 100 Вт:

/ - корпус лампы с МПФС; 2 - волноводные вход и выход; 5 - коллектор с радиатором

качество фокусировки не зависит от полярности магнитного поля. Это обстоятельство позволяет производить фокусировку постоянными магнитами кольцевой формы, размещаемыми снаружи ЗС прибора с чередующейся полярностью (рис. 13.27). Полюсные наконечники МПФС 2 в этом случае являются частью ЗС, образуя стенки связанных резонаторов 4. Если используют спиральную ЗС, она размещается внутри осевых отверстий полюсных наконечников МПФС. Кольцевые магниты / изготовляют чаще всего методами керамической технологии из магнитотвердых бариевых ферритов (ферроксдюров). Электронный поток как бы пульсирует вдоль оси ЗС; он расширяется внутри полюсного наконечника и сужается между полюсами. Правильную юстировку и подбор необходимого значения магнитного поля осуществляют при сборке прибора. На рис. 13.28 изображен внешний вид лампы прямой волны (ЛБВ) средней мощности сантиметрового диапазона волн с МПФС. Использование МПФС сильно уменьшает поля

рассеяния, наводимые магнитной системой вокруг прибора. Фактически прибор становится самоэкранированным. Однако внешние магнитные поля, наводимые сторонними источниками, могут сильно воздействовать на работу лампы с МПФС. Отсутствие полей рассеяния, компактность МПФС, использование в качестве основного материала ферроксдю-ров, имеющих удельную плотность примерно вдвое ниже, чем металлические магнитотвердые материалы, - все это приводит к тому, что масса ЛБВ с такой фокусировкой снижается не менее чем на порядок по сравнению с приборами той же выходной мощности с соленоидами. Значительно упрощается и конструкция всего передатчика.

Рис. 13.29. Магнитная система пакетированной ЛОВ типа О (а) и внешний вид ЛОВ с такой магнитной системой (б):

/ - подковообразные фокусирующие магниты: 2 - магнитомягкие наконечники; 3 - корпус лампы с цоколем и мягкими выводами; 4 - коллектор с радиатором; 5 - коаксиальный вывод энергии

В пакетированных ЛОВ О-типа, а также клистронах применяют магнитные системы с однородным полем, создаваемым на оси прибора постоянными магнитами подковообразной, стержневой, а иногда и кольцевой формы (рис. 13.29). Постоянные магниты обычно объединены в общий узел литой силуминовой рубашкой,

В приборах М-типа постоянное магнитное поле направлено ортогонально постоянному электрическому полю, действующему между анодом и катодом.