ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2018, № 8 · ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Компьютерное моделирование и экспериментальное исследование выходного каскада миниатюрного многолучевого клистрона со связанными резонаторами

М.А. Манжосин1, И.О. Чигуров1, В.А. Царев2

1 АО «НПП «Алмаз», 410033, Саратов, ул. Панфилова, 1, Россия
2 СГТУ имени Гагарина Ю.А.,410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, Россия
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2018.8.13 УДК 621.385.624 EDN YASRDF

Аннотация

В работе представлены результаты компьютерного моделирования и экспериментального исследования выходного каскада миниатюрного многолучевого импульсного клистрона, работающего в Ku-диапазоне частот с модифицированными конструкциями входной и выходной резонансных систем. Использование на входе и выходе прибора трехзвенных фильтровых систем, выполненных на основе двух однозазорных резонаторов, индуктивно связанных между собой через щель связи и пассивного резонатора, выполненного в выводе энергии, позволяет увеличить выходную мощность прибора и увеличить рабочую полосу в 2,4 раза по сравнению с обычными конструкциями входной и выходной резонансных систем многолучевого клистрона, выполненного на однозазорных резонаторах.

  • клистрон
  • резонатор
  • фильтровая система
  • полоса усиления
  • klystron
  • filter system
  • cavity
  • bandwidth
Abstract (in English)

The paper presents the results of computer simulation and experimental study of a miniature multi-beam pulse klystron operating in the Ku-frequency range with modified designs of the input and output resonance systems. The use of three-link filter systems at the input and output of the device, made on the basis of two single-gap cavities, inductively interconnected through a connection slit and a passive cavity, made in the energy output, allows to increase the output power of the device and increase the working band by 2-3 times compared to conventional designs of input and output resonance systems of multi-beam klystron, made on single-gap cavities. The parameters of the coupled resonator system were calculated using the Ansoft HFSS program. The distribution of the electric field on the working modes of oscillations is investigated. The main electrodinamical and electronic parameters of various modes are investigated ( coupling coefficient М, relative active electron conductance Ge/G0, quality Q and accelerating potential U0 = 3 kV). Found operating conditions, which provide effective interaction of multi-electron beam with a high-frequency electromagnetic field. The possibility of further enhancing the output parameters of low voltage miniature multi-beam Ku-band klystrons is shown.

Для цитирования

Манжосин М.А., Чигуров И.О., Царев В.А. Компьютерное моделирование и экспериментальное исследование выходного каскада миниатюрного многолучевого клистрона со связанными резонаторами // Журнал радиоэлектроники. – 2018. – № 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.8.13

Литература

  1. Мощные малогабаритные и миниатюрные многолучевые клистроны для бортовых РЛС: материал технической информации / А.Д. Закурдаев // Радиотехника. - 2006. - №3. - С. 31-33.
  2. Царев В.А. Улучшение выходных параметров многолучевого усилительного импульсного малогабаритного клистрона Ku- диапазона длин волн / В.А. Царев, И.О. Чигуров, П.Д. Шалаев // Радиотехника. 2015. №7. С. 41 - 44.
  3. Palmer R. Introduction to Cluster Klystrons / R. Palmer // Proceedings of the International Workshop on Pulsed RF Power Sources For Linear Colliders, RF93, Dubna, Protvino, Russia, 1993. P.69-73.
  4. ANSYS HFSS [Электронный ресурс] // High Frequency Electromagnetic Field Simulation Software [Офиц. сайт]. URL: https://www.ansys.com/products/electronics/ANSYS-HFSS (дата обращения 30.07.18).