微波工程 - 反射速调管

该微波发生器是一种在单腔内进行反射和振荡的速调管,具有可变频率。

反射速调管由电子枪、阴极灯丝、阳极腔和阴极电位电极组成。它提供低功率,效率低。

反射速调管的构造

电子枪发射电子束,电子束穿过阳极腔中的间隙。这些电子向具有高负电位的排斥电极行进。由于高负电场,电子被排斥回阳极腔。在它们的返回过程中,电子向间隙提供更多能量,并且这些振荡得以持续。该反射速调管的结构细节如下图所示。

反射速调管

假设管内已经存在振荡,并且振荡由其运行维持。电子在穿过阳极腔时会获得一些速度。

反射速调管的运行

通过一些假设可以理解反射速调管的运行。电子束加速向阳极腔运动。

假设参考电子er穿过阳极腔但没有额外的速度,并且在到达排斥电极后以相同的速度被排斥回去。另一个电子,假设为 ee,它比参考电子更早开始,先到达排斥极,但返回速度很慢,与参考电子同时到达。

我们有另一个电子,即晚电子 el,它比 eree 都晚开始,但是,它在返回时移动速度更快,与 er 和 ee 同时到达。

现在,这三个电子,即 ereeel 同时到达间隙,形成一个 电子束。这个旅行时间称为 渡越时间,它应该有一个最佳值。下图说明了这一点。

Electron Bunch

阳极腔在电子移动时加速电子,并在电子返回时通过减速电子来获得能量。当间隙电压为最大正电压时,这会使最大负电子减速。

最佳渡越时间表示为

$$T = n + \frac{3}{4} \quad,其中 \: n \: 是 \:an \:integer$$

该渡越时间取决于排斥极和阳极电压。

反射速调管的应用

反射速调管用于需要可变频率的应用中,例如 −

  • 无线电接收器
  • 便携式微波链路
  • 参数放大器
  • 微波接收器的本地振荡器
  • 作为微波发生器中需要可变频率的信号源。