Триодные и тетродные генераторы сверхвысоких частот Нейман М. С.

У нас вы можете скачать книгу Триодные и тетродные генераторы сверхвысоких частот Нейман М. С. в fb2, txt, PDF, EPUB, doc, rtf, jar, djvu, lrf!

Тетрод СВЧ — это четырёхэлектродный электровакуумный прибор с электростатическим управлением электронным потоком, состоящий из катода, управляющей сетки, экранирующей сетки и анода, которые размещены в стеклянном, металлическом или металлокерамическом баллоне, и имеющий в своём составе два резонатора. Применение тетродов позволило существенно повысить коэффициент усиления и предельные рабочие частоты усилителей радиосигналов за счёт уменьшения ёмкости анод — катод благодаря экранирующему действию второй сетки.

За счёт применения второй сетки уменьшается опасность самовозбуждения усилителей, увеличивается КПД из-за уменьшения размытости импульсов анодного тока. Однако, они уступают триодам по предельной рабочей частоте, ограниченной в основном сложностью их конструкции. Предельная частота триодов и тетродов СВЧ определяется двумя факторами: Рассматривая ограничение частоты за счет свойств колебательной системы, нужно учитывать, что рабочие электроды лампы и их выводы обладают конечными ёмкостями и индуктивностями.

Эти индуктивности и ёмкости имеют сравнительно небольшую величину, но на весьма высоких частотах они оказываются соизмеримыми с индуктивностями и ёмкостями внешней цепи колебательной системы. Действительно, для колебательного контура с сосредоточенными постоянными резонансная круговая частота определяется известным уравнением.

При длине волны равной, например, 30 см и междуэлектродной ёмкости равной 1 пкФ , индуктивность контура, настроенного в резонанс, должна составлять всего 0, мкГн. Такую индуктивность имеет проводник диаметром 1 мм и длиной около 3 см. Величина междуэлектродных ёмкостей в реальном триоде составляет обычно примерно 1 пкФ. Длина вводов при обычной низкочастотной конструкции триода измеряется несколькими сантиметрами.

Нетрудно рассчитать, что такая лампа даже при закороченных снаружи выводах образует сложный колебательный контур, резонансные длины волн которого лежат в дециметровом диапазоне. Поэтому генерирование и усиление на частотах, выше резонансной частоты, оказывается весьма затруднительным.

Очевидным путём продвижения ламп в сторону более высоких частот явилось уменьшение внутриламповых индуктивностей и ёмкостей. Для уменьшения паразитных ёмкостей выводы ламп стали направлять в разные стороны, а не пропускать через общий цоколь. Хорошие результаты дало радиальное расположение выводов.

Снижению междуэлектродных ёмкостей способствовало также уменьшение нерабочих поверхностей электродов — катода, сетки и анода. С целью уменьшения индуктивностей вводов стали использовать короткие толстые стержни. При дальнейшем укорочении длины волны резко проявляются недостатки открытых колебательных контуров — излучение, повышенные потери в металле и в диэлектрике, недостаточная жёсткость и др. Естественным путём развития колебательных систем триодов и тетродов СВЧ явилось применение полых резонаторов, свободных от большинства указанных выше недостатков.

Электронные лампы стали составной частью полых резонаторов. Вводы электродов стали при этом иметь вид дисков, непосредственно соединённых со стенками полого резонатора. Принцип органического слияния триода с полым резонаторами был впервые сформулирован и осуществлен в — гг. Девятковым и его сотрудниками.

Благодаря применению полых резонаторов удалось повысить предельную частоту примерно на порядок в сравнении с триодами прежних типов, которые подключались к открытым колебательным контурам. Наиболее широкое применение в диапазоне СВЧ нашла двухконтурная схема с общей сеткой при использовании в триодах дискового вывода сетки. В самом деле, соединение триода с двумя независимыми полыми резонаторами без взаимного пересечения их возможно лишь при включении резонаторов по обе стороны от плоскости сетки, как показано на рисунке 8.

Первый полый резонатор оказывается включённым между сеткой и катодом, второй — между сеткой и анодом. Катод, анод и сетка непосредственно входят в состав полых резонаторов. В случае автогенератора внешнюю нагрузку связывают обычно с анодно-сеточным резонатором.

Для генерации колебаний необходима обратная связь. Обратная связь между резонаторами осуществляется с помощью индуктивных петель, ёмкостных штырей или отверстий. Внешняя обратная связь с помощью двух петель связи, передающих часть энергии из выходного контура во входной, показана на рисунке 8. Ещё одна петля связи позволяет отобрать энергию колебаний из анодного контура к нагрузке. Триоды и тетроды СВЧ были созданы в диапазоне от МГц до 10 ГГц с выходной мощностью в непрерывном режиме от 0,3 мВт до кВт и в импульсном режиме от единиц киловатт до единиц мегаватт.

Триоды и тетроды СВЧ широко применялись в радиоэлектронной аппаратуре и несмотря на развитие конкурирующих приборов с динамическим управлением и на основе твёрдого тела продолжают ещё использоваться. Наиболее мощные триоды и тетроды СВЧ продолжают применяться в радиолокационных станциях и в ускорителях заряженных частиц.

Навигация Персональные инструменты Войти. Нейман, проводились исследования в области радиопередающих и антенных систем. Под его руководством проведен ряд исследований и разработок — новых методов генерирования, излучения и приема СВЧ-сигналов, получения больших мощностей в сантиметровом и дециметровом диапазонах, конструктивного оформления дисковых клистронов и др.

Нейман внес значительный вклад в развитие многих областей радиоэлектроники. В е годы под его руководством и при его участии были разработаны радиопередатчики различных мощностей и диапазонов, антенно-фидерные системы разных диапазонов для крупнейших советских коротковолновых передающих центров.

Он разработал методы регулирования фазовой скорости распространения электромагнитных волн вдоль антенных проводов, нашедшие впоследствии широкое применение в лампах бегущей волны дециметрового и сантиметрового диапазонов, а также в антеннах поверхностных волн.

Создал общую теорию стабилизации частоты. Разработал теорию расчета пассивных вибраторов. Провел исследование явления факельного истечения с антенных проводов, результаты которого использовались при проектировании антенн советских мощных и сверхмощных коротковолновых радиостанций.

Создал общую теорию приемных антенн, основанную на электродинамическом принципе взаимности, общепринятую с тех пор в радиотехнике. Выполнил ряд теоретических и экспериментальных исследований диапазонных антенн синфазных и ромбических , разработал теорию ромбических антенн, изобрел две усовершенствованные системы ромбических антенн. Создал теорию неоднородных линий с волновым сопротивлением, изменяющимся по экспоненциальному закону. Разработал новый тип антенн — дифракционные один из их видов — щелевые.

Предложил теорию и методику получения бегущих вдоль проводов волн без потери мощности. Сформулировал общие требования и принципы построения передающих телевизионных широкополосных антенн. В конце х годов М. Нейман разработал теорию электронных режимов триодных и тетродных генераторов при больших углах пролета электронов и при больших амплитудах колебаний.

В е годы М. Разработал теорию поперечных сочленений волноводных систем. Предложил ряд методов проектирования и расчета триодных, тетродных, пентодных, клистронных, платинотронных, магнетронных и резнатронных усилителей и генераторов.

Выполнил исследования поверхностных электромагнитных волн. Провел ряд исследований в области вычислительной техники: Обобщил негэнтропийный принцип информации на системы обработки дискретной информации, определив ограничения соотношений между их быстродействием и энергетическим уровнем функционирования их элементов.

Высказал ряд принципиальных положений теории извлечения информации из объективных процессов, выявил причины возникновения в ней противоречий и парадоксов. Занимался вопросами истории и перспектив развития радиоэлектроники.

Нейманом опубликовано около 90 научных работ, в том числе шесть монографий и учебник для вузов, вышедший двумя изданиями. За плодотворную научную, педагогическую и общественную деятельность М. Нейман скончался 25 июня г. На одном из зданий Московского авиационного института в его память установлена мемориальная доска. В выступлениях сотрудников и учеников Михаила Самойловича прозвучало огромное уважение к его научной и педагогической деятельности, к его личности.

Многие отмечали, что и сейчас пример М. Неймана — настоящего ученого, прекрасного педагога и человека, обладавшего высокими нравственными качествами, является для них ориентиром в работе и жизни. Севастополь, Российская империя Дата смерти:

Posted In История