Пареметри та характиристики магнетрона

Курсовий проект

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

тема: «Проектування багаторезонаторного магнетрону»

з дисципліни «Електронні та квантові прилади НВЧ»

Керівник: ____________________________________________________________

(підпис, дата, посада, прізвище, ініціали)

Студент: ____________________________________________________________

(група, підпис, дата, прізвище, ініціали)

Харків 2011

Харківський національний університет радіоелектроніки

Кафедра Фізичних основ електронної техніки

Дисципліна Електронні та квантові прилади НВЧ

Напрям Оптотехніка

Курс третій Група ОТ-09-1 Семестр перший

ЗАВДАННЯ

на курсовий проект

Студента: Нечипорук Аліна Олександрівна

1. Тема проекту Багаторезонаторний магнетрон

2. Строк подачі студентом завершеної роботи «_____»_______________20__ р.

3. Вихідні дані до роботи __________________________________________________________________________________________________________________

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки____________________________

___________________________________________________________________

5. Перелік графічного матеріалу (з точною вказівкою обов'язкових креслень)

___________________________________________________________________

Дата видачі завдання: «____»__________________200__ р.

Керівник проекту: ___________________ (П.І.Б.)

Завдання прийняв(ла) для виконання: _____________________

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

Студент ______________________

(підпис)

Керівник ______________________ _______________________________

(підпис) (П.І.Б.)

«____»_____________________200__ р.

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка до курсового проекту: ____ с., ____ рис., ___ джерел.

Об’єкт дослідження – багаторезонаторний магнетрон.

Метою курсового проекту є закріплення знань щодо основних фізичних процесів, що мають місце в електронних при­ладах НВЧ з короткочасною взаємодією (відбивних клістронах), набуття практичних навичок самостійного розрахунку реальних приладів та засвоєння методів їх проектування (в тому числі - автоматизованого).

Методи дослідження – аналітичні та чисельні за допомогою системи комп’ютерної математики MathCAD 2000 Professional.

ЗМІСТ

Стор.

ВСТУП…………………………………………………………………………6

РОЗДІЛ1.Параметри та характеристики магнетрона ……………….……7

1.1 Історія розвитку ……………….………………………………………...8

1.2 Конструкція………………………………………………………………9

1.3 Застосування магнетрона……………….……………………………….11

РОЗДІЛ 2.Розрахункова частина………………………………………....13

ВИСНОВКИ…………………………………………………………………..25

ПЕРЕЛИК ПОСИЛАНЬ……………………………………………………..27

ДОДАТКИ…………………………………………………………………….29

Вступ

Магнетрон [від грец. magnetis - магніт і електрон], в первинному і широкому сенсі слова - коаксіальний циліндричний діод в магнітному полі, направленому по його осі; в електронній техніці - генераторний електровакуумний прилад СВЧ, в якому взаємодія електронів з електричною складовою поля СВЧ відбувається в просторі, де постійне магнітне поле перпендикулярно постійному електричному полю. Магнетрон - електровакуумний генератор електромагнітних коливань НВЧ, заснований на взаємодії електронів, що рухаються в магнітному полі, з порушуваними ними електромагнітними полями. Основу конструкції магнетрона складає коаксіальний циліндричний діод з внутрєнім електродом - катодом в однорідному магнітостатічному полі, направленому уздовж його осі. Емітовані катодом електрони здійснюють дрейфовий рух поперек схрещених статичних електричних Е0 і магнітнихН0 полів (утворюючи замкнутий потік навколо катода. Расповсюдження магнетрона викликано високим ККД (до 80%), компактністю конструкції і стабільністю роботи при порівняно невисоких анодних напругах. На початку 70-х років промислово розвиненими країнами випускаються Магнетрон для роботи на різних частотах від 0,5 до 100 Ггц, з потужністью від декількох Вт до десятків квт в безперервному режимі генерування коливань і від 10 Вт до 5 Мвт в імпульсному режимі при тривалості імпульсів головним чином від часток до десятків мксек. Магнетрон випускаються як неперебудовувані (фіксована частота), так і перебудовуються в невеликому діапазоні частот (зазвичай менше 10%). Для повільної перебудови частоти застосовуються механізми, що приводяться в рух рукою, для швидкої (до декількох тисяч перебудов в сек) - ротаційні і вібраційні механізми.

Пареметри та характиристики магнетрона

Найбільш широке застосування багаторезонаторні магнетрони знайшли в радіолокації і радіонавігації, а також у різних системах радіозв'язку та управління нія.В даний час до магнетрона пред'являються дуже жорсткі вимоги щодо стабільності частоти і самих різних умовах експлуатації. Так, на приклад, частота високочастотних коливань не повинна змінюватися від ним пульсу до імлул'су більш ніж на кілька десятків ки логерц. Така вимога пред'являється до магнетрона трисантиметрових діапазону, використовуваному в радіо локаційної системі з селекцією рухомих цілісний. Висока стабільність частоти потрібно так само в інших випадках застосування магнетронов.Магнетрони повинні надійно працювати при механ ческих і кліматичних впливах, що визначаються експлуатаційними умовами. Істотним є вплив зміни навантаження на стабільність роботи магнетрона. У той же час стабільність роботи магне трону зумовлюється режимами роботи його в апарат-ратуре.Прі спільній роботі магнетрон і модулятор вза імно впливають один на одного.Часто па практиці важко встановити, що є причиною порушення роботи передавача, магнетрон або модулюючий устройст во передавача. Так, наприклад, причиною повного або часткового випадання окремих складових у спектрі високо-частотних коливань магнетрона може бути не тільки часткова втрата емісії з катода, і він, як це неред-ко буває, порушення стабільності роботи модулятора або окремих його блоків: нестабільність чи пере вантаження джерела електроживлення модулятора, наруше ня роботи датчика імпульсів напруги або форми-рующего каскаду (подмодулятора), різке збільшення (або зниження) крутизни переднього фронту імпульсу напруги.

1.1 Історія розвитку

Багаторезонаторні магнетрони були винайдені в Радянському Союзі Н. Ф. Алексєєвим і Д. Е. Маляровим в 1940 р. До цього були відомі магнетронні генератори з суцільними і розрізними анодами, які не знайшли застосування через малу к. п. д. Термін «Магнетрон» був введений американським фізиком А. Халлом (A. Hull), який в 1921 вперше опублікував результати теоретичних і експериментальних досліджень роботи Магнетрон в статичному режимі і запропонував ряд конструкцій Магнетрон Генерування електромагнітнихколебаній в дециметровому діапазоні хвиль (на хвилях l ³ 29 см) за допомогою Магнетрон відкрив і запатентував в 1924 чехословацький фізик А. Жачек. У 20-ті роки вплив магнітного поля на генерування коливань СВЧ досліджували фізики: Е. хаба (1924, Німеччина), А. А. Слуцкін і Д. С. Штейнберг (1926-1929, СРСР), К. Окабе і Х. Яги (1928-1929, Японія), І. Ранці (1929, Італія). У 30-ті роки дослідження Магнетрон як генератора СВЧ велися в багатьох країнах.Основне завдання цього періоду - збільшення вихідної потужності генеруючих коливань - була вирішена в 1936-1937 радянськими інженерами Н. Ф. Алексєєвим і Д. Е. Маляровим під керівництвом Магнетрон А. Бонч-Бруєвича. Вони збільшили потужність Магнетрон на 2 порядки (до 300 Вт на хвилі 9 см), застосувавши як анода масивний мідний блок, що містить ряд резонаторів. Магнетрон такої конструкції називають багаторезонаторних. Ця конструкція Магнетрон виявилася настільки досконалою, що в наступні роки в усьому світі розроблялися і випускалися тільки багаторезонаторні Магнетрон У Магнетрон застосовують катод, що має форму порожнього циліндра, усередині якого розташовується підігрівач. Катод такої форми вперше був запропонований для радіоламп радянським академіком А. А. Чернишовим в 1918. У 30-ті роки багато інженерів пропонували для магнетрона катоди у формі порожнистого циліндра, наприклад американський інженер К. Хенсель в 1933 (для Магнетрон, у якого катод оточує анод), американські інженери Л. Молтер, Дж. Райхман, Р. Гудрич в 1936 (для використання вторинної емісії катода в Магнетрон), радянський інженер В. П. Ілясов в 1939 (для багаторезонаторного Магнетрон).

Поиск по сайту: