Typy zosilňovačov Klystron a ich aplikácie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Termín klystron je prevzatý z kmeňového tvaru gréckeho slovesa (klys) označujúceho tok vĺn rozbíjajúcich sa vedľa brehu, ako aj z poslednej časti pojem elektrón . Vynálezcami klystronu sú dvaja bratia Sigurd Varian a Russel z univerzity v Stanforde v roku 1937 a k dispozícii v roku 1939. Informácie o zosilňovači klystron boli ovplyvnené radarovými výskumníkmi z USA a Veľkej Británie. Tento článok poskytuje prehľad zosilňovač klystron , typy , a jeho aplikácie

Čo je zosilňovač Klystron?

Klystron zosilňovač je zariadenie používa sa na zosilnenie mikrovlnných frekvenčných signálov, ktoré dosahujú vysoké stupne energetického zisku uplatnením princípov vákuovej trubice, ako aj koncepcie zväzku elektrónov. Rozsah oblasti UHF klystronového zosilňovača sa pohybuje od 300 MHz - 3 GHz do 400 GHz. Môžu byť použité v rôznych druhoch priemyselných odvetví, ako je satelit, televízne vysielanie, medicína, radar, urýchľovače častíc atď.




Zosilňovač Klystron

Zosilňovač Klystron

The fungovanie Klystronu je možné vykonať nasledujúcimi krokmi.



  • Elektrónová pištoľ v klystróne generuje tok elektrónov.
  • Rýchlosť elektrónov bude riadená zväzkovými dutinami, aby mohli vstupovať do zväzkov na výstupe z dutiny.
  • Skupina elektrónov stimuluje mikrovlny v dutine o / p zosilňovača.
  • Tok mikrovĺn do vlnovodu ich posúva k urýchľovaču.
  • Nakoniec budú elektróny absorbované v zarážke lúča.

Klasifikácia zosilňovača Klystron

Títo zosilňovače sú energetické mikrovlnné elektrónky a modulované rýchlosťou použitou v nejakom druhu radarové systémy . Tieto zariadenia využívajú vplyv času prenosu zmenou rýchlosti elektrónového lúča. Klystronový zosilňovač sa skladá z jednej alebo niekoľkých dutín. Klystronový zosilňovač obsahuje jednu alebo viac dutín, ktoré hrajú podstatnú úlohu v klystronovej trubici riadením elektrického poľa v oblasti osi klystronovej trubice. Tieto sú rozdelené do dvoch typov v závislosti od dutín, ktoré zahŕňajú nasledujúce.

  • Dvojdutinový klystrónový zosilňovač
  • Reflexný zosilňovač klystron

Dvojdutinový zosilňovač Klystron

Tieto typy zosilňovačov kavity Klystron zahŕňajú rôzne dutiny používané na riadenie elektrického poľa v oblasti osi klystronovej trubice. V náboji viacerých dutín je usporiadaná sieť, ktorá umožňuje tok elektrónov. Tu sa primárna dutina párovacieho zariadenia nazýva Buncher, zatiaľ čo ďalšia dutina párovacieho zariadenia sa nazýva Catcher.

Smer oblasti sa mení podľa frekvencie Buncherovej dutiny, takže substitút sa ponáhľa a spomaľuje elektrónové lúče prúdiace sieťami. Vonkajší priestor Buncherových sietí sa nazýva driftový priestor, ktorý sa dá vytvoriť s elektrónmi v tejto oblasti, keď rýchle elektróny prechádzajú pomaly prúdiacimi elektrónmi.


Dva duté zosilňovače Klystron

Dva duté zosilňovače Klystron

Hlavnou funkciou dutiny lapača je odoberanie energie z lúča elektrónu. Siete zachytávačov sú usporiadané lúčom v polohe, v ktorej sú trsy úplne vyrobené. O polohe sa rozhoduje s dobou prenosu zväzkov pri normálnej rádiovej frekvencii dutín. Kolektor získava energiu elektrónového lúča a mení ju na teplotu a röntgenové žiarenie. Ďalšia dutina medzi vstupnými a výstupnými dutinami základného klystronu môže zvýšiť výstupný výkon, zosilnenie a účinnosť klystronu. Ďalšie dutiny poskytujú rýchlosť na nastavenie elektrónového lúča a produkujú vylepšenú energiu, ktorá je prístupná na výstupe.

Reflexný zosilňovač Klystron

Reflex klystron je vynájdený Robert Sutton , takže iný názov tohto zosilňovača klystron je Suttonová trubica . Je to trubica s nízkym výkonom a funguje ako oscilátor. Tento zosilňovač sa používa hlavne ako oscilátor v rámci modulátora radarových prijímačov, ako aj mikrovlnných vysielačov. Tieto zariadenia sú však nahradené s polovodičom mikrovlnné zariadenia.

V tomto druhu zosilňovača bude tok elektrónového lúča prebiehať jedinou rezonančnou dutinou a elektróny budú napájané elektrónovou pištoľou do jednej časti trubice. Po použití rezonančnej dutiny sa reprodukujú negatívne stimulovanou reflektorovou elektródou určenou na ďalší prechod celou dutinou, kde sa potom zhromaždia.

Reflexný zosilňovač Klystron

Reflexný zosilňovač Klystron

Kedykoľvek lúč elektrónu preteká dutinou, nazýva sa to modulovaná rýchlosť. Zhromažďovanie elektrónových zväzkov sa uskutočňuje v prietokovom priestore medzi dutinou a tiež v reflektore. Napätie na vrchu reflektora by malo byť upravené tak, aby zväzok elektrónov bol najvyšší, pretože elektrónový lúč sa vracia späť do dutiny, čím sa overí, že v dutine bude stimulovaná najvyššia energia od lúča smerom k RF osciláciám.

Napätie reflektora sa trochu zmení z najpriaznivejšej hodnoty, ktorá ovplyvňuje zmeny frekvencie a straty výstupného výkonu. Tento výsledok poskytuje výhodu automatického riadenia frekvencie v prijímačoch a frekvenčnej modulácie vysielačov. Úroveň modulácie, ktorá ovplyvňuje komunikáciu, je málo dostatočná na to, aby výstupný výkon zostal v zásade stabilný.

Pravidelne existuje niekoľko častí pre napätie reflektora, kde bude zosilňovač kývať, tieto sú špecifikované vo formách. Rozsah elektronickej modifikácie zosilňovača sa všeobecne označuje zmenou frekvencie medzi polovičnými výkonovými bodmi. Tieto výkonové body budú mať formu kmitania, kde je výstupný výkon polovičný s najvyšším výkonom vo forme. Tento zosilňovač sa s prúdom zmení v niekoľkých aplikáciách polovodičová technológia .

Rozdiel medzi dvoma dutinami Klystron a Reflex Klystron

Rozdiel medzi dvoma dutými klystrónmi a reflexnými klystrónmi je nasledovný.

  • Dvojdutinový klystron je najjednoduchšia klystrónová trubica.
  • Zahŕňa dva mikrovlnné rezonátory dutiny, a to bunker a lapač.
  • Tento klystron je možné použiť ako zosilňovač.
  • Reflex Klystron je prístroj s jednou dutinou.
  • Reflex Klystron sa používa ako oscilátor.
  • Názov tohto klystronu je odvodený od jeho reflexného pôsobenia elektrónového lúča.
  • Tento klystron je úplne odlišný od dutého klystronu, pretože má jedinú dutinu a používa sa na moduláciu, inak na demoduláciu.

Aplikácie zosilňovačov Klystron

Medzi aplikácie zosilňovačov klystron patria nasledujúce.

  • The aplikácie klystronových zosilňovačov zapojiť sa do satelitu, fyziky vysokých energií, širokopásmovej vysokovýkonnej komunikácie, radaru, medicíny, urýchľovačov častíc atď.
  • V súčasnosti je GRC ( Global Resource Corporation ) ich využíva zosilňovače na premenu uhľovodíkov v každodenných materiáloch, odpade z automobilov, uhlia, nafty, ropných pieskov, ropných bridlíc atď.
  • Zosilňovače Klystron môžu produkovať oveľa lepšie výstupy mikrovlnného výkonu v porovnaní s Gunnove diódy ktoré sa nazývajú polovodičové mikrovlnné zariadenia.
  • Spravidla sa tieto zosilňovače používajú tam, kde rozsahy výstupov budú 50 MW a 50 kW pri 2856 MHz. Používajú sa teda od stoviek MHz do stoviek GHz
  • Klystron v radaroch poskytuje výstupný výkon v rozsahu 1 MW pri 2380 Mhz

Toto je teda všetko o klystron zosilňovač, typy, rozdiely a ich aplikácie. Z vyššie uvedených informácií nakoniec môžeme vyvodiť záver, že tieto zosilňovače sú modulované rýchlosťou aj vysoko výkonné mikrovlnné trubice. Používajú sa ako zosilňovače v radarových zariadeniach. Tieto zosilňovače využívajú vplyv času prenosu zmenou rýchlosti elektrónového lúča. Klystron obsahuje jednu alebo niekoľko dutín používaných na moduláciu elektrónovej oblasti v oblasti osi trubice. Tu je otázka pre vás, aká je funkcia zosilňovača Klystron?