Під час експлуатації приладів М-типу надто часто виникає проблема підвищеного рівня шуму. У статті наведено результати теоретичних досліджень параметрів іонних коливань, обумовлених наявністю залишкової атмосфери у даних приладах. На основі графічного матеріалу можна визначити частотні та амплітудні характеристики таких коливань, а також їх вплив на коливання у робочій смузі частот.

Розглянуто одне з найголовніших питань у галузі електроніки та електродинаміки НВЧ-проектування резонансних систем приладів М-типу із заздалегідь визначеними характеристиками, у тому числі встановлення гранично можливих відхилень (полів допусків) для розмірів сповільнюючої системи. Описано проектування резонансної системи магнетронів із подвійними в'язками та наведено дисперсійні характеристики таких приладів.

Розроблено частину структури САПР магнетронних приладів, до якої входять моделі для розрахунку гребінчастої, зустрічно-штирьової та сходової сповільнювальних систем. Виконано числовий експеримент, який дозволив розрахувати параметри сповільнювальних систем та їх вплив на процес взаємодії в амплітронному підсилювачі.

Разработана часть структуры САПР магнетронных приборов, включающая модели для расчета гребенчатой, встречно-штыревой и лестничной замедляющих систем. Выполнен численный эксперимент, который позволил рассчитать параметры замедляющих систем и их влияние на процесс взаимодействия в амплитронном усилителе.

A part of CAD structure for magnetron devices, which includes models for calculating the comb-type, interdigitated and ladder-type slowing systems, was calculated. The numerical experiment, allowing to calculate the slowing systems parameters and their influence on the process of interaction in the amplitude amplifier, was carried out.

Запропоновано аналітичні вирази, які пов'язують верхню межу області існування виду коливань у магнітному полі з параметрами простору взаємодії та коливальної системи магнетрона. Наведено експериментальні результати.

У процесі проектування та розробки приладів М-типу часто виникають проблеми, пов'язані з правильним вибором резонаторної системи. Наведено результати теоретичних досліджень впливу основних конструкційних параметрів на такі важливі характеристики резонаторної системи як зсув частот коливань, розділення між модами коливань і вплив на вищі смуги пропускання. Базуючись на графічному матеріалі, можна визначити вищезгадані характеристики та за їх допомогою оптимізувати резонаторну систему таких приладів.

При эксплуатации и разработке приборов М-типа часто возникают проблемы, связанные с правильным выбором резонаторной системы. Описаны результаты теоретических исследований влияния основных конструкционных параметров на такие важные характеристики резонаторной системы как сдвиг колебаний, разделение между видами колебаний и влияние на высшие полосы пропускания. Основываясь на графическом материале, можно определить вышеупомянутые характеристики и с их помощью оптимизировать резонаторную систему таких приборов.

When operating and developing M-type Devices the problem of the proper choice of the resonant system often arise. Results of theoretical inverstigations of the fundamental construction parameters influense on such inportant resonance perfomamces as frequency shift, mode separation and influence on higher band pass are discussed. Being based on the grafical material one can define the above mentioned characteristics and optimize the resonance system of such devices with their help.

Запропоновано один з шляхів отримання додаткової інформації про неруйнівний контроль за якістю зразка, матеріалів і готових виробів. Додаткова інформація дозволяє попередити найбільш суттєві похибки й отримати недоступні раніше характеристики. Як приклад розглянуто можливість виміру характеристик двошарової діелектричної структури коаксіальним ємнісним датчиком.

Представлен один из вариантов получения дополнительной информации о неразрушающем контроле за качеством образца, материалов и готовых изделий. Дополнительная информация позволяет исключить наиболее существенные погрешности и определить недоступные ранее характеристики. В качестве примера рассмотрена возможность измерения характеристик двухслойной диэлектрической структуры коаксиальным емкостным датчиком.

The most available approach to the additional information derivation as the transmitter responses to a sample position modification is presented. The additional information allows to eliminate the most essential errors and define performance inaccessible before. The possibility to measure performances of two-layer dielectric structure with a coaxial capacitive transmitter is considered an example.

Перехід у магнетроні від режиму слабких магнітних полів до режиму нижчих просторових гармонік не pi-виду дозволяє у разі рівних інших умов створити більш сприятливі умови для зменшення довжини хвилі. Головним недоліком не pi-подібного магнетрона є обмеження області існування робочого виду коливань у магнітному полі. Показано, що заміна рівнорезонаторної системи на різнорезонаторну зменшує дію високовольтного конкурента і дозволяє принаймні в 1,5 раз підвищити ККД. магнетрона. Менший рівень втрат різнорезонаторної системи відкриває можливість для збільшення радіальних розмірів простору взаємодії, зменшення навантаження на катод і, як наслідок, збільшення довговічності магнетрона.

Проаналізовано ідею використання в магнетроні режиму взаємодії електронного потоку з вищими просторовими гармоніками високочастотного поля. Запропоновано розрахункову методику оптимізації параметрів резонаторної системи. Показано, що за її оптимальних параметрів магнетрон на вищих просторових гармоніках може конкурувати з магнетроном на нижчих просторових гармоніках не pi-виду.

Запропоновано самоузгоджену математичну модель магнетрона з вторинно-емісійним катодом, що працює на просторовій гармоніці. Модель призначено для дослідження перехідних і стаціонарних процесів. Описано характерні особливості моделювання ефектів просторового заряду, вторинної емісії, нелінійної взаємодії електронів з хвилею. Наведено зразки результатів моделювання, які ілюструють особливості роботи магнетронів на просторовій гармоніці у порівнянні зі звичайними. Описано мультистабільні стани магнетрона та запропоновано механізм їх утворення.

Розглянуто проблему використання транзисторних високовольтних ключів для керування магнетронами з холодним вторинно-емісійним катодом. Оскільки параметри транзисторів і магнетронів нелінійно залежать від прикладених напруг, у мережах, до складу яких входять ці прилади, в імпульсному режимі роботи можуть виникати перехідні процеси, що спричиняють значні перенапруги. Такі процеси можуть суттєво вплинути на надійність радіопередавача, викликаючи пробій магнетрона й, особливо, високовольтних польових транзисторів. Для підвищення надійності та ефективності магнетронних передавачів розроблено математичну модель транзисторного модулятора для магнетрона з вторинно-емісійним катодом та досліджено динамічні характеристики розробленої моделі. Виділено три режими роботи магнетрона та вироблено рекомендації щодо вибору параметрів схеми модулятора для досягнення оптимального режиму магнетрона. Досліджено вплив паразитних елементів у мережах модулятора на його вихідні характеристики.

Індекс рубрикатора НБУВ: З848.43

Рубрики:

Магнетронні радіопередавачі

Шифр НБУВ: Ж15835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано самоузгоджену математичну модель магнетрона на просторовій гармоніці з холодним вторинно-емісійним катодом, що описує у двовимірній системі координат електронно-хвильову взаємодію, ефекти просторового заряду та вторинну емісію з холодного катоду. Модель описує стаціонарні та перехідні процеси. З використанням запропонованої моделі виявлено властивості досліджуваних приладів: відсутність періодичності просторового заряду, взаємодію електронів з несинхронною просторовою гармонікою високочастотного поля, наявність мультистабільності, неможливість передбачення співвідношення між амплітудами компонент дублету на основі даних холодних вимірювань, багатомодовий та багатоетапний процес збудження коливань. Одержані величини анодного току та вихідної потужності збігаються з даними експерименту.

Розглянуто точність розв'язків рівняння Пуассона за допомогою методу сіток для систем зі схрещеними полями. Результати числових розрахунків порівняно з результатами аналітичних розв'язків рівняння Пуассона для певних класів функцій розподілу просторового заряду. Наведено порівняльні характеристики розв'язання рівняння Пуассона за допомогою числових та аналітичних методів.

Наведено результати експериментів зі збудження електромагнітних коливань у магнетронах з холодним вторинно-емісійним катодом за допомогою зовнішнього НВЧ-сигналу. Досліджено умови збудження коливань у магнетронах 8-мм діапазону довжин хвиль із вихідною потужністю порядку 30 кВт залежності параметрів збуджувального сигналу. Показано, що збудження коливань можливе за умов рівнянь потужності зовнішнього сигналу близько 500 Вт у імпульсі.

Розроблено магнетрон на довжину хвилі 3 мм із ресурсом довговічності, що перевищує 6 000 год. Магнетрон має платиновий вторинноемісійний катод, осмований стартовий термо-катод і працює у режимі просторової гармоніки. Мініатюрний магніторозрядний насос, включений до складу приладу, забезпечує високий вакуум, що також сприяє одержанню високої довговічності.

Індекс рубрикатора НБУВ: З848.43-04-01

Рубрики:

Магнетронні радіопередавачі

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены основы метода контролируемого анодного окисления ("анодной спектроскопии"), методики его применения, результаты исследований многослойных тонкопленочных структур. Получены и проанализированы профили анодирования структур, сформированных при осаждении пленок Nb и Al электронно-лучевым способом и магнетроном, с формированием барьерного оксида AlOx термическим окислением и в тлеющем разряде магнетрона. Продемонстрировано применение метода для контроля формирования наноструктурированных анодных пленок оксида алюминия. Показана плодотворность метода для экспресс-контроля тонкопленочных технологий.

The base of controlled anodic oxidation method ("anodization spectroscopy"), technics of using, investigation results for multilayered thin film structures are represented. The anodization profiles of structures manufactured by electron beam deposition and magnetron sputtering of Nb and Al films with AlOx barrier formed by thermal and magnetron plasma oxidation. Using of the method for monitoring of nanostructured anodic oxide films on aluminium is demonstrated. Possibilities of the method for express-control of thin film technologies are shown

Освещены основы теории и проведен радиофизический практикум по технике и электронике СВЧ традиционных электровакуумных резонансных и нерезонансных приборов с длительным и кратковременным взаимодействием. Изложены основы теории электровакуумных приборов. Приведена теория отдельных приборов. Охарактеризованы клистрон, лампы бегущей и обратной волны, генератор дифракционного излучения, магнетрон. Проанализирована периодическая структура типа гребенки и волновода, представлена ее теория.

Наведено результати дослідження різних металопористих катодів з метою вибору стартового катода для магнетрона триміліметрового діапазону. Досліджено катоди зі стандартним просоченням, з додаванням окисів кремнію та скандію до стандартного просочення, а також катоди із покриттям емісійної поверхні плівкою осмію. Результати випробувань показали, що всі чотири типи катодів за запасом активної речовини спроможні забезпечити потрібну довговічність 5 000 год. Проте, за довговічністю та відтворюваністю якостей помітно вирізнялись катоди із плівкою осмію, які й були відібрані для використання як стартові для довговічних магнетронів. Випробування таких магнетронів, що зараз проводяться, підтверджують правильність цього вибору, бо кожний з них вже напрацював більше 5 000 год. Це значно перевершує результати що досягнуто раніше для цього діапазону.

Проаналізовано режим збудження променевого резонансного генератора М-типу з однорідним розподілом амплітуди синхронної поверхневої гармоніки ВЧ поля вздовж простору взаємодії залежно від величини магнітного поперечного статичного поля за обліком зміни кінетичної та потенціальної енергій електронів. Показано, що підвищення поперечного статичного магнітного поля від слабкого до нескінченного призводить до зміни режиму збудження коливань від м'якого до жорсткого.