Рнс. 14.20. Схема интегральной конструкции усилителя СВЧ

глоща ощей нагрузкой 6 выполнен традиционно. Направления магнитных полей, создаваемых внутри приборов раздельными магнитными системами, показаны на чертеже стрелками.

Совмещенная интегральная конструкция генераторного прибора с циркулятором может быть создана, например, по схеме, приведенной на рис. 14.20. На этой схеме: / -- цилиндрический объем занятый свернутой в кольцо замедляющей системой амплитрона, его пространством взаимодействия и катодом; 3 - катодная ножка; 6 - штен-гель; 4 - активная часть магнитной системы (кольцевые магниты); 5 - маг-нитопровод. Кольцевой объем 2 (на чертеже заштриховано) может быть использован для размещения в нем развязывающей секции прибора. Однако ни резонансные вентили, ни циркуляторы обычной конструкции в такой объем поместить невозможно. Поэтому применяют резонансный вентиль на гребенчатой полосковой линии, причем центральный гребенчатый полосковый проводник выполняют в виде части кольца с гребнями (рис. 14.21). Ферритовые вкладыши набираются из отдельных пластинок, закрепляемых на корпусе по окружности.

В кольцевом объеме можно также разместить полосковый К-циркулятор, в котором использованы ферритовые вкладыши кольцевой формы (рис. 14.22).

Использование интегральных конструкций такого типа позволяет не только снизить массу и габариты усилительных ступеней передатчиков, но и уменьшить длину соединительных отрезков линий, что ведет к повышению стабильности фазо-частотных характеристик усилителя.

Ферритовые резонансные вентили, встроенные в электровакуумный прибор, могут быть применены в качестве невзаимных внутриламповых поглотителей, ослабляющих влияние внутренних обратных связей и повышающих устойчивость усилителей (см. гл. 9). Для того чтобы резонансный ферритовый вентиль имел достаточно высокое вентильное отношение, ферритовые вкладыши размещают в областях ЗС, в которых СВЧ магнитное поле имеет поляризацию,

близкую к круговой. Плоскость, в которой располагается вектор СВЧ магнитного поля, должна быть ортогональна направлению постоянного магнитного поля. В прямоугольном волноводе имеются две плоскости, параллельные узким стенкам, в которых СВЧ магнитное поле кругополяризо-вано, и в вентилях на таких волноводах можно использовать протяженные ферритовые пластины, длина которых определяется требуемым значением обратных потерь. Однако в ЗС конфигурация СВЧ поля периодически изменяется вдоль продольной оси системы, т. е. поляризация

Г

г

Вид А

Рис. 14.21, Резонансный ферритовый вентиль в свернутой полосковой линии с гребенчатым центральным проводником:

/ - ферритовые вкладыши; 2 центральный проводник

Рис. 14.22. Конструктивная схема полоскового К-циркулятор а:

/ центральный проводник кольцевой формы; 2 - ферритовые вкладыши

СВЧ магнитного поля будет круговой лишь в дискретных точках системы. Поэтому и ферритовый вентиль должен иметь дискретную структуру и состоять из вкладышей относительно малых размеров, каждый из которых размещается в своей ячейке ЗС. Положение вкладышей определяется структурой электромагнитного поля в каждом конкретном типе ЗС.

На рис. 14.23, а изображена встречно-штыревая ЗС, а также показано распределение СВЧ тока /, протекающего по штырю. Такие токи наводят вокруг каждого штыря СВЧ

магнитное поле, силовые линии которого являются замкнутыми кривыми. Если токи в штырях i и / + 1 сдвинуты по фазе на л/2, то создаваемые ими магнитные поля: суммируясь, например, в точке А, создают поле Ях (рис. 14.23, б), поляризованное по кругу в плоскости, ортогональной к штырям линии. При размещении на стенках ЗС в точках типа А ферритовых вкладышей, намагниченных в направлении, совпадающем с направлением штырей, можно получить резонансный вентиль, если значение постоянного магнитного поля окажется равной резонансному значению, определяемому формулой Киттеля (14.7).

1+1

Рис. 14.23. Встречно-штыревая ЗС и распределение СВЧ-тока в штыре (а); суммирование СВЧ магнитного поля в плоскости, ортогональной штырям (б)

Согласование резонансного магнитного поля с полем генераторного прибора, фокусирующим электронный поток (в приборах О-типа) или искривляющим траекторию движения электронов (в приборах М-типа), производится путем выбора материала вкладышей с необходимой намагниченностью насыщения и их формы, от которой зависят размагничивающие факторы. Из-за дискретного характера областей с поляризацией СВЧ магнитного поля, близкой к круговой, получение у таких вентилей высокого вентильного отношения является сложной задачей.

Использование встроенных в ЗС вентилей особенно перспективно для усилительных приборов М-типа (например, амплитронов). Они позволяют без существенного снижения к. п. д повысить коэффициент усиления за счет снижения уровня порогового входного сигнала, уменьшить уровень паразитных излучений, получить более стабильную ФЧХ усилителя. Наилучшие результаты могут быть получены при одновременном применении вентилей, встроенных в ЗС, и вентилей (циркуляторов), совмещенных с прибором на его входе и выходе.