паразитных видов повышаются. я-Вид при этом окажется самым длинноволновым, а разделение по частоте между ним и паразитными видами колебаний увеличится до 10-15 %, что вполне достаточно для устойчивой работы магнетрона.

Для PC магнетронов миллиметрового диапазона применение связок сопряжено с большими конструктивными и технологическими трудностями. При этом потери в PC застут, а добротность и мощность генераторов снижаются. Ъэтому в этом случае для разделения видов колебаний по частоте применяют разнорезонаторные бло-к и (рис. 3.17).

§ 3.5. СВЯЗЬ РЕЗОНАНСНЫХ СИСТЕМ ГЕНЕРАТОРОВ СВЧ С НАГРУЗКОЙ

Как отмечалось ранее, возбуждение PC генераторов СВЧ производится в подавляющем большинстве через емкость активных приборов, являющуюся неотъемлемой частью PC, т. е. для возбуждения PC используют связи, по типу относящиеся к дифракционным или электронным.

Вывод энергии на нагрузку производится с помощью устройств связи: конденсатора связи, магнитной (индуктивной) петли, отверстия или щели. Нагрузку подключают к PC генератора линией передачи, входное сопротивление которой при согласовании является чисто активным и равно ее волновому сопротивлению.

Устройства связи должны отвечать следующим требованиям:

1) трансформировать волновое сопротивление линии связи с нагрузкой в такое вносимое сопротивление г^я, которое обеспечивало бы требуемое значение эквивалентного резонансного сопротивления PC оэ;

2) в них не должно быть больших потерь;

3) иметь малое реактивное сопротивление;

4) иметь достаточную электрическую прочность;

5) устройства их регулировки должны быть конструктивно простыми и надежными.

На рис. 3.18, а приведена схема эквивалентного параллельного контура, связанного с нагрузкой. На схеме Zo - волновое сопротивление линии связи, согласованной с нагрузкой; - сопротивление связи; - активное сопротивление собственных потерь в контуре. Эта схема

трансформируется в схему (рис. 3.18, б), в которой г^ = = XIb/Zq - вносимое сопротивление.

Если эквивалентное сопротивление ненагруженного контура Яоэ.хх = Рэ -к, то нагруженного /?09 = + / вн).

поэтому к. п. д. контура

= J Оэ/Оэ. XX =вн/(к + вн)-

Тогда для сопротивления связи получаем

Хсв=±РзК(2о ?Оз.хх)Г1к/(1 -Лк)-

(3.22)

при расчете устройств связи с нагрузкой считают, что значение Zq задано, pg и os.L определены расчетом PC, 7?оэ - расчетом генератора. В этом случае соотношение (3.22) преобразуют к виду

(3.23)

= - Рэ F о/Ros ~ о/Rob.xx

Наиболее широко используют емкостную связь, которой соответствует знак минус в (3.22) и (3.23), и индуктивную связь (знак плюс в указанных формулах).

Рис. 3.18. Эквивалентные схемы кон- Рис. 3.19. Схема емкостной тура, связанного с нагрузкой согла- связи

сованной линией связи

1. Емкостная связь. Такая связь осуществляется через конденсатор связи Сев- Его помещают в PC там, где имеется максимум электрического СВЧ-поля. Одну из обкладок конденсатора выполняют в виде металлического диска, соединенного с линией связи. Вторая образуется стенкой PC. Емкостную связь регулируют, изменяя емкость конденсатора связи удалением или приближением диска к стенке PC (рис. 3.19). Эквивалентная схема элемента связи в этом случае - последовательно соединенные индук-

тивность штыря связи длиной /ев и диаметром den и емкость Сев конденсатора, образованного диском диаметром с зазором относительно стенки PC Н^в-Сопротивление емкостной связи

Хсв = CoLeB - I /(СйСев) = - Хс-

Задавая при конструировании /в и dcB> рассчитывают индуктивность, нГн,

LcB = 2/ев [2,3 ig (4/ев/св) I + св/(2/св)]

и ее сопротивление на рабочей длине волны. Ом,

Хл=188,5ЬевД,

подставляя в приведенные выражения размеры в см.

Размер /icB при этом также оказывается заданным соотношением: /г„ = / - /св, причем зазор проверяют на элек- трическую прочность. Необходимо, >1 чтобы выполнялось следующее не-

-- равенство: /г^в UJE, где t/o -

Jisi напряжение, действующее в сече- НИИ, куда включен элемент емкостной связи.

Имея в виду, что Хс I = = I Хев I + I Xi 1, определяют Рис. 3.20. Схема разме- емкость связи, пФ, щения витка индуктивной

связи в короткозамкну- Сев = Хс /(5,3I?t),

том отрезке коаксиальной

линии и, используя формулу для рас-

чета емкости плоского конденсатора, находят диаметр диска связи, см:

Оев=з,81/с;Лв-

2. Индуктивная связь. Обычно такая связь осуществляется через виток связи, который помещен в максимуме магнитного поля PC. Связь максимальна, когда плоскость витка перпендикулярна магнитным силовым линиям. Поэтому регулировку индуктивной связи проще всего осуществить вращением плоскости витка.

При использовании в PC отрезков короткозамкнутых линий витки связи целесообразно вводить через отверстие в короткозамыкателе (поршне). При перестройке такой системы изменением ее длины в линию связи с нагрузкой приходится включать гибкую вставку, что усложняет конструкцию.