Разновидности приборов клистронного типа

Главным недостатком ПК является узкая полоса усиливаемых частот. Для её расширения находят применение ПК с распределенным взаимодействием (ПК РВ), где используются многозазорные связанные резонаторы, настроенные на разные частоты относительно средней частоты (полоса до 10 %), а также ПК с вы-ходным устройством в виде кольцевой замедляющей системы с центральным отверстием для пролета электронного потока (так называемые твистроны). Отно-сительная полоса пропускания твистронов достигает 15 %, а мощность до 10 МВт в импульсе при К_ус = 30–50 дБ и η_э ≈ 30 %. Обозначение твистрона по ГОСТу изображено на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Схема питания твистрона

Другой комбинированный прибор на основе ПК и вакуумного триода СВЧ был создан для достижения более линейной амплитудной характеристики. Его назвали клистродом (истроном). Он широко применяется в дециметровом диапа-зоне (470–810 МГц) для усиления телевизионного АМ-сигнала. Эскиз конструк-ции этого ЭП приведен на рис. 2.7. Электронный поток от многолучевого катода периодически прерывается или возобновляется сеткой, на которой действует отрицательное напряжение смещения и периодическое переменное напряжение СВЧ, создаваемое на сетке входным резонатором. На него подается усиливаемый сигнал. Ускоренные анодным напряжением сгустки электронов (импульсы кон-векционного тока) пролетают далее в зазор выходного резонатора, где и наводят в нем импульсы тока.

Рис. 2.7. Эскиз устройства клистрода (истрона)

Изменение напряжения смещения U_см и входной мощности СВЧ позволяет в широких пределах в режиме класса В или АВ варьировать углом отсечки. Наибольшая мощность достигается при Р_{вх опт}, что должно соответствовать максимуму АМ-сигнала. При анодных напряжениях 20–30 кВ выходная мощность клистродов в непрерывном режиме достигает 25–60 кВт и более при электронном КПД η_эл ≈ 60 % и коэффициенте усиления К_ус ≈ 22÷24 дБ.

Зарубежный аналог клистрода называется IOT– Inductive Output Tube (лампа с индуктивным выходом). Добротность резонаторов клистрода подбирается та-кой, чтобы полоса пропускания ∆f соответствовала одному из телевизионных каналов в дециметровом диапазоне (∆f ≈ 7–10 МГц).