6.2. Описание конструкции многорезонаторного магнетрона

Вработе исследуется многорезонаторный магнетрон непрерывного режима малой мощности, часть конструкции которого показана на рис. 6.8. Резонаторная система лопаточного (секторного) типа образована полым медным цилиндром1, в который впаяны радиальные пластины-лопатки 2, катод магнетрона 3 – оксидный, подогревный. Его основанием служит никелевый цилиндр, на который нанесено оксидное покрытие. Внутри катодного цилиндра располагается спираль подогревателя 4. Крепление катода осуществляется с помощью металлических держателей 5, которые одновременно являются проводниками тока накала подогревателя. Для предотвращения утечки высокочастотной энергии через цепь накала катода в конструкции накального ввода предусмотрен высокочастотный дроссель 6, который представляет собой отрезок короткозамкнутой четвертьволновой линии. Вывод высокочастотной энергии7 образован коаксиальной линией, центральный проводник которой заканчивается индуктивной петлей связи 8, расположенной в резонаторе магнетрона. Для обеспечения устойчивой генерации на -виде колебаний используются связки – тонкие проводники (обычно прямоугольного сечения), которые соединяют между собой лопатки резонатора через одну. Устройство связок магнетрона представлено на рис. 6.9. Для работы магнетрон М помещается между полюсными наконечниками П электромагнита (рис. 6.10), создающего однородное магнитное поле, силовые линии которого направлены вдоль оси магнетрона. Величина индукции магнитного поля регулируется изменением тока возбуждения соленоида С.

6.3. Описание измерительной установки

Принципиальная схема измерений представлена на рис. 6.11. Она включает в себя исследуемый магнетрон 1, регулируемый источник анодного напряжения 2, источник питания соленоида электромагнита 3, высокочастотный тракт 4, соединяющий магнетрон с измерителем мощности 5 и частотомером6. Подробное описание измерительных приборов и техники проведения измерений дается в отдельной лабораторной «Инструкции по включению установки и проведению измерений».

6.4. Программа работы и указания к ее выполнению

1. Ознакомиться с материалом теоретической части работы, описанием конструкции, макетом прибора и описанием измерительной установки.

2. Ознакомиться с «Инструкцией по включению установки и проведению измерений».

3. Включить установку и снять следующие экспериментальные зависимости:

– вольтамперные характеристики, построенные в координатах ;

– зависимости величины генерируемой мощности и частотыот анодного токадля предложенных преподавателем значений магнитной индукции , ;

– зависимость частоты от анодного напряжения при различных значениях магнитной индукции;

– зависимость порогового напряжения от магнитной индукции.

6.5. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схематический чертеж магнетрона с обозначением его основных узлов.

3. Схема измерительной установки и перечень использованных измерительных приборов.

4. Таблицы полученных экспериментально зависимостей с оценкой точности проведенных измерений.

5. Графики следующих зависимости:

– вольтамперные характеристики, построенные в координатах ;

– зависимости генерируемой мощности и частотыот анодного тока, , , снятые при различных значениях магнитной индукции;

– зависимости КПД магнетрона от анодного тока, для различных значений магнитной индукции. Расчет КПД производится по формуле , в которую подставляются соответствующие экспериментальные значения;

– семейство рабочих характеристик , построенных в координатах путем пересчета по методике, приведенной в приложении, экспериментальных зависимостей ;

– зависимость генерируемой частоты от анодного напряжения для двух-трёх значений магнитной индукции;

– зависимость порогового напряжения от магнитной индукции.

6. Расчет параболы критического режима и зависимости порогового напряжения от магнитной индукции (формулы (6.1) и (6.6)) результаты расчета представляются в виде графиков.

7. Расчет электронного КПД магнетрона по формуле (6.9) для трех значений магнитной индукции; величина анодного напряжения берется при этом из полученных в эксперименте вольтамперных характеристик.

Примечание. Необходимые для расчетов по формулам (6.1), (6.6), (6.9) параметры приведены в «Инструкции по включению установки и проведению измерений».