Разработка коаксиального магнетрона с безнакальным катодом - Дипломная работа

.4 Применение магнетронов2.2.1 Расчет и построение зависимости рабочего вида и конкурирующих видов колебаний резонатора 2.2.2 Экспериментальное нахождение зависимости рабочего вида и конкурирующих видов колебаний резонатора3.2 Расчет отношения диаметров катода и анода 3.3 Определение диаметров катода и анода4.1 Особенности обработки анодного блока5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 5.2 Классификация электрического оборудования по способу защиты от электрического тока 5.3.2 Сеть TN-S и Сеть TN-С-S6.1 Воздействие СВЧ излучения на человека7.1 Расчет себестоимости изделияМагнетрон (от греч. ???????? - магнит и электрон) - электровакуумный прибор для генерации радиоволн сверхвысокой частоты (СВЧ, микроволн), в котором взаимодействие электронов с электрической составляющей поля СВЧ происходит в пространстве, где постоянное магнитное поле перпендикулярно постоянному электрическому полю. Наряду с этим в 1910 г. был предложен управляемый магнитным полем диод (К.Гадинг, Германия; патент №2765228/10), названный изобретателем "магнетрон", что не приобрело известности, и по общепринятой версии автором термина "магнетрон" считается американский физик А.Халл, впервые опубликовавший (1921 г.) результаты теоретических и экспериментальных исследований работы магнетрона в статическом и динамическом режимах. Практически в то же время американский физик Хаббан обнаружил колебания "типа отрицательного сопротивления" в магнитном диоде с разрезным 12-ти сегментным анодом. В последующий период 1926 - 36 г.г. магнетрон развивался уже как генератор электромагнитных колебаний. Важной вехой в этой сфере стало введение концепции синхронизма при взаимодействии вращающегося электронного потока с полями бегущей волны (1934 г., К.Постумус, Голландия), а в сфере практического решения задач увеличения мощности и частоты надо считать появление в 1936-40 г.г. магнетронов с цельным медным анодом, в теле которого выполнены несколько полых СВЧ-резонаторов, что дало возможность исключить внешние LC-контуры.Если изменять напряжение на магнетроне от значения U1 до U2, оставляя неизменной магнитную индукцию ВЗ, то рабочая точка, определяющая режим работы магнетрона, будет перемещаться вдоль линии постоянной индукции. В областях очень малых и очень больших токов магнетрон работает неустойчиво, в области малых токов наблюдается низкая стабильность частоты магнетрона, а в области больших токов возможно появление искрения - кратковременных электрических пробоев внутри магнетрона, приводящих к быстрому разрушению катода. Многорезонаторный магнетрон простейшей конструкции (слева - внешний вид; справа - разрез): 1 - анодный блок с 8 резонаторами типа «щель-отверстие»; 2 - резонатор; 3 - ламель анодного блока; 4 - связка в виде металлического кольца (второе такое же кольцо расположено на другом торце анодного блока); 5 - катод; 6 - выводы подогревателя катода; 7 - радиатор; 8 - петля связи для вывода энергии СВЧ; 9 - стержень вывода энергии СВЧ для присоединения к коаксиальной линии Коаксиальный магнетрон, магнетрон с коаксиальным резонатором, магнетрон, в котором вокруг анодного блока расположен коаксиальный резонатор, соединенный щелями с резонаторами анодного блока. Под влиянием постоянного магнитного поля, направленного по оси катода (перпендикулярно постоянному электрическому полю), электроны изменяют направление движения: их радиальная скорость переходит в тангенциальную, перпендикулярную радиальной, Так как часть электрического поля СВЧ через щели резонаторов проникает в пространство анод - катод, то электроны при движении в тангенциальном направлении тормозятся тангенциальной составляющей электрического поля СВЧ, и поэтому их энергия, полученная от источника постоянного напряжения, преобразуется в энергию колебаний СВЧ.Хотя многорезонаторный магнетрон благодаря его компактности и способности генерировать большие мощности продолжает играть значительную роль в области генерирования СВЧ колебаний, возможности его применения ограничиваются рядом трудностей и постепенным ухудшением его характеристик по мере уменьшения длины волны. Эти трудности заключаются главным образом в следующем: - неполная управляемость видом колебаний, с которого начинаются колебания в магнетроне, при нарастании импульса анодного напряжения.Подобно тому как связки первоначально предназначались для соединения тех точек колебательной системы, которые при колебаниях ?-вида находятся под одинаковыми высокочастотными потенциалами, так и рассматриваемый резонатор, конструируется с таким расчетом, чтобы правильно сфазировать высокочастотные токи резонаторов анодного блока. Размеры этого резонатора выбираются так, чтобы в нем возбуждались колебания типа H011, т. е. колебания с кольцевыми электрическими силовыми линиями. В задних стенках резонаторов анодного блока через один резонатор прорезаны вертикальные щели, связывающие их с коаксиальным резонатором.

СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАГНЕТРОНАХ

1.1 История создания магнетрона

1.2 Особенности конструкции магнетронов

1.3 Особенности коаксиальных магнетронов

1.3.1 Принцип работы коаксиального резонатора, связанного с колебательной системой анодного блока коаксиального магнетрона