Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности

Магнетрон – широко применяемый в радиолокации задающий генератор СВЧ-излучения. Снижение рабочей длины волны локатора необходимо для увеличения его разрешающей способности и (или) уменьшения габаритов антенны. При продвижении в коротковолновую часть миллиметрового диапазона длин волн растет относите...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2012
Автори:	Гурко, А.А., Чистяков, К.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України 2012
Назва видання:	Радіофізика та електроніка
Теми:	Вакуумная и твердотельная электроника
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/105926
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности / А.А. Гурко, К.И. Чистяков // Радіофізика та електроніка. — 2012. — Т. 3(17), № 4. — С. 87-91. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-105926
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1059262016-09-14T03:02:15Z Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности Гурко, А.А. Чистяков, К.И. Вакуумная и твердотельная электроника Магнетрон – широко применяемый в радиолокации задающий генератор СВЧ-излучения. Снижение рабочей длины волны локатора необходимо для увеличения его разрешающей способности и (или) уменьшения габаритов антенны. При продвижении в коротковолновую часть миллиметрового диапазона длин волн растет относительная погрешность изготовления резонаторной системы магнетрона. Технологические погрешности изготовления искажают структуру ВЧ-поля рабочей дублетной составляющей. Это приводит к росту брака магнетронов по КПД. Предлагается способ косвенной оценки «разрушения» спектра пространственных гармоник ВЧ-поля замедляющей системы магнетрона, позволяющий в процессе производства своевременно обнаруживать признаки возникновения дефектов колебательной системы магнетрона, приводящих к образованию скрытого брака по КПД. Предлагаемая методика контроля реализуется с помощью стандартной, используемой при изготовлении любого магнетрона, аппаратуры контроля параметров колебательной системы на низком уровне мощности, легко вписывается в типовой технологический процесс. Проведение ряда начальных экспериментов позволит получить необходимые для использования описанной методики данные. В результате будет уменьшен брак готовых магнетронов. Магнетрон – широко застосовуваний в радіолокації задавальний генератор НВЧ-випромінювання. Зниження робочої довжини хвилі локатора необхідно для збільшення його роздільної здатності та (або) зменшення габаритів антени. При просуванні в короткохвильову частину мм діапазону довжин хвиль зростає відносна похибка виготовлення резонатора системи магнетрона. Технологічні похибки виготовлення спотворюють структуру ВЧ-поля робочої дублетної складової. Це призводить до зростання браку магнетронів по ККД. Пропонується спосіб непрямої оцінки «руйнування» спектру просторових гармонік ВЧ-поля уповільнювальної системи магнетрона, що дозволяє в процесі виробництва своєчасно виявляти ознаки виникнення дефектів коливальної системи магнетрона, що приводять до утворення прихованого браку по ККД. Запропонована методика контролю реалізується за допомогою стандартної, використовуваної при виготовленні будь-якого магнетрона, апаратури контролю параметрів коливальної системи на низькому рівні потужності, легко вписується в типовий технологічний процес. Проведення ряду початкових експериментів дозволить отримати необхідні для використання описаної методики дані. В результаті буде зменшений брак готових магнетронів. Magnetron is a master microwaves oscillator which is widely used in radiolocation. Decrease in a locator operating wavelength is necessary for increase of its resolving ability and (or) for antennas downsizing. The relative inaccuracy of manufacturing magnetron resonator system increases while advancing in a short-wave part of mm wavelengths range. Manufacturing errors distort the HF-field structure of a working doublet component. This leads to spoilage growth in terms of the efficiency. The indirect estimation of distraction of HF-field spectrum of spatial harmonics in magnetron slowing down system has been suggested. The estimation allows to detect promptly the signs of defects origin in oscillation system of magnetron, which lead to hidden spoilage in terms of the efficiency. The suggested control is realized by means of standard equipment for control of oscillation system at low power, which is used in manufacturing of any magnetron. The initial experiments will allow to get the data necessary for the described control. As a result there will be less spoilage in magnetrons. 2012 Article Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности / А.А. Гурко, К.И. Чистяков // Радіофізика та електроніка. — 2012. — Т. 3(17), № 4. — С. 87-91. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1028-821X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/105926 621.385.632.2.029.65 ru Радіофізика та електроніка Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Вакуумная и твердотельная электроника Вакуумная и твердотельная электроника
spellingShingle	Вакуумная и твердотельная электроника Вакуумная и твердотельная электроника Гурко, А.А. Чистяков, К.И. Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности Радіофізика та електроніка
description	Магнетрон – широко применяемый в радиолокации задающий генератор СВЧ-излучения. Снижение рабочей длины волны локатора необходимо для увеличения его разрешающей способности и (или) уменьшения габаритов антенны. При продвижении в коротковолновую часть миллиметрового диапазона длин волн растет относительная погрешность изготовления резонаторной системы магнетрона. Технологические погрешности изготовления искажают структуру ВЧ-поля рабочей дублетной составляющей. Это приводит к росту брака магнетронов по КПД. Предлагается способ косвенной оценки «разрушения» спектра пространственных гармоник ВЧ-поля замедляющей системы магнетрона, позволяющий в процессе производства своевременно обнаруживать признаки возникновения дефектов колебательной системы магнетрона, приводящих к образованию скрытого брака по КПД. Предлагаемая методика контроля реализуется с помощью стандартной, используемой при изготовлении любого магнетрона, аппаратуры контроля параметров колебательной системы на низком уровне мощности, легко вписывается в типовой технологический процесс. Проведение ряда начальных экспериментов позволит получить необходимые для использования описанной методики данные. В результате будет уменьшен брак готовых магнетронов.
format	Article
author	Гурко, А.А. Чистяков, К.И.
author_facet	Гурко, А.А. Чистяков, К.И.
author_sort	Гурко, А.А.
title	Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности
title_short	Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности
title_full	Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности
title_fullStr	Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности
title_full_unstemmed	Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности
title_sort	повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности
publisher	Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
publishDate	2012
topic_facet	Вакуумная и твердотельная электроника
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/105926
citation_txt	Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности / А.А. Гурко, К.И. Чистяков // Радіофізика та електроніка. — 2012. — Т. 3(17), № 4. — С. 87-91. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Радіофізика та електроніка
work_keys_str_mv	AT gurkoaa povyšenieinformativnostikontrolâparametrovkolebatelʹnojsistemymagnetronananizkomurovnemoŝnosti AT čistâkovki povyšenieinformativnostikontrolâparametrovkolebatelʹnojsistemymagnetronananizkomurovnemoŝnosti
first_indexed	2025-07-07T17:39:05Z
last_indexed	2025-07-07T17:39:05Z
_version_	1837010724145070080
fulltext	ВВААККУУУУММННААЯЯ ИИ ТТВВЕЕРРДДООТТЕЕЛЛЬЬННААЯЯ ЭЭЛЛЕЕККТТРРООННИИККАА _________________________________________________________________________________________________________________ __________ ISSN 1028−821X Радиофизика и электроника. 2012. Т. 3(17). № 4 © ИРЭ НАН Украины, 2012 УДК 621.385.632.2.029.65 А. А. Гурко, К. И. Чистяков ОАО «Владыкинский Механический Завод» 58, Дмитровское ш., Москва, 127238, Россия E-mail: mosvmz@mail.ru ПОВЫШЕНИЕ ИНФОРМАТИВНОСТИ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МАГНЕТРОНА НА НИЗКОМ УРОВНЕ МОЩНОСТИ Магнетрон – широко применяемый в радиолокации задающий генератор СВЧ-излучения. Снижение рабочей длины вол- ны локатора необходимо для увеличения его разрешающей способности и (или) уменьшения габаритов антенны. При продвижении в коротковолновую часть миллиметрового диапазона длин волн растет относительная погрешность изготовления резонаторной системы магнетрона. Технологические погрешности изготовления искажают структуру ВЧ-поля рабочей дублетной составляющей. Это приводит к росту брака магнетронов по КПД. Предлагается способ косвенной оценки «разрушения» спектра пространственных гармоник ВЧ-поля замедляющей системы магнетрона, позволяющий в процессе производства своевременно обнаруживать призна- ки возникновения дефектов колебательной системы магнетрона, приводящих к образованию скрытого брака по КПД. Предлагаемая методика контроля реализуется с помощью стандартной, используемой при изготовлении любого магнетрона, аппаратуры конт- роля параметров колебательной системы на низком уровне мощности, легко вписывается в типовой технологический процесс. Проведение ряда начальных экспериментов позволит получить необходимые для использования описанной методики данные. В результате будет уменьшен брак готовых магнетронов. Библиогр.: 6 назв. Ключевые слова: магнетрон, измерения, пространственные гармоники, технологические неоднородности изготовления, резонаторная система. Вторая половина XX столетия отмечена значительными успехами в области совершенст- вования конструкции и параметров магнетрона. Следует отметить три события, кардинальным образом повлиявших на перспективу использова- ния магнетрона в современной технике: появле- ние коаксиального магнетрона (КМ), магнетрона с безнакальным автоэмиссионным запуском и магнетрона на пространственной гармонике не π-вида колебаний. Предложение использовать в магнетроне режим взаимодействия электронно- го потока с пространственной гармоникой дуб- летного вида колебаний открыло путь к интенси- фикации освоения миллиметрового (мм) диапазо- на длин волн и в первую очередь – к продвиже- нию в его коротковолновую часть. В 1984 г. в России (ОАО «Плутон», Москва) разработан пер- вый и до сих пор единственный в мировой прак- тике серийный магнетрон 2-х мм диапазона длин волн с рекордным для диапазона уровнем выход- ной мощности. За рубежом разработка магнетронов мм диапазона длин волн осуществлялась путем моделирования конструкций сантиметрового (см) диапазона. Очень скоро стало ясно, что уменьше- ние длины волны до 3 мм является пределом воз- можного на этом пути. Причем попытки создания мм магнетронов непрерывного действия закончи- лись неудачей. Режим взаимодействия электрон- ного потока с низшей пространственной гармо- никой ВЧ-поля одного из дублетных видов коле- баний равнорезонаторной системы предложен исследователями Института радиофизики и элект- роники НАН Украины (г. Харьков) и в литерату- ре иногда называется «харьковским». Разработка первых промышленных конструкций магнетро- нов непрерывного действия выявила принципиаль- ную непригодность некоторых конструктивных решений, применявшихся украинскими исследо- вателями. В частности, неприемлемым оказалось решение по устранению потерь излучения с тор- цов резонаторной системы с помощью анодных экранов. Анодные экраны были заменены торцо- выми полостями в виде круглых запредельных волноводов, позволивших осуществлять механи- ческую перестройку (подстройку) частоты с по- мощью расположенной над торцом резонаторной системы цилиндрической коронки. Неприемле- мыми, требующими значительной корректировки оказались некоторые традиционные методы рас- чета режимов работы магнетрона, критерии год- ности и способы контроля технологических па- раметров конструкции. Стабильность работы магнетрона и вос- производимость его параметров при серийном производстве, по мнению автора работы [1], зави- сит от многих факторов, из которых выделяется точность изготовления резонаторной системы и совершенство методов контроля ее параметров. Очевидно, что следует говорить о контроле сте- пени влияния технологических погрешностей выполнения номинальных размеров колебатель- ной системы на ее параметры на низком уровне мощности. Технологические погрешности изготов- ления резонаторной системы являются одной из наиболее распространенных причин так называе- мого скрытого брака при производстве магнетро- нов. Вызываемое технологическими неоднород- ностями увеличение количества пространствен- ных гармоник в суммарном высокочастотном поле пространства взаимодействия и происходя- щее при этом уменьшение амплитуды рабочей (синхронной) гармоники приводит к уменьшению mailto:mosvmz@mail.ru А. А. Гурко, К. И. Чистяков / Повышение информативности контроля… _________________________________________________________________________________________________________________ 88 электронного КПД и конкурентоспособности ра- бочего вида колебаний (вплоть до нестабильной его генерации). Расчетная оценка по методике [2] «разрушения» спектра пространственных гармо- ник единичной неоднородностью, адекватной допуску отклонения одного из размеров резона- торной системы с учетом вероятности суммиро- вания последствий отклонения всех размеров, свидетельствует о возможности значительного уменьшения амплитуды рабочей гармоники в низковольтных магнетронах и магнетронах мм диапазона длин волн, имеющих мелкострук- турную колебательную систему. Строго говоря, резонаторная система при наличии вывода энер- гии, связанного с одним из резонаторов, не явля- ется однородной. Однако этим фактом пренебре- гают вследствие слабой зависимости величины вносимого активного сопротивления от частоты. При выборе резонаторной системы коротко- волнового «классического» магнетрона предпоч- тение отдается резонаторам, обладающим более высокой собственной добротностью Q0 [3]. По определению Q0 колебательной системы про- порциональна отношению запасенной энергии к собственным потерям. Из практики разработки не π-видных магнетронов известно об увеличении Q0 c уменьшением номера вида колебаний. Про- исходит это вследствие роста энергии, запасае- мой в пространстве взаимодействия и торцовых полостях, выполненных в виде круглых запре- дельных волноводов. Оценка величины диссипа- тивных потерь резонаторной системы при усло- вии равенства амплитуд синхронных гармоник на границе пространства взаимодействия показывает их увеличение с уменьшением номера вида коле- баний [4]. Поэтому при фиксированной величине подводимой мощности и неизменном количестве резонаторов системы уменьшение номера вида колебаний сопровождается падением КПД. При проектировании магнетрона ожи- даемая величина контурного КПД (ηк) определя- ется на основании расчетных значений собствен- ной добротности Q0 и величины вносимого выво- дом энергии сопротивления, а электронного КПД (ηэ) – параметров пространства взаимодействия и удаления рабочей точки по магнитному полю от параболы критических режимов [3]. Технологи- ческим процессом серийного производства маг- нет-рона предусмотрен (на разных его стадиях) только контроль параметров резонансной кривой рабочего вида колебаний, чего недостаточно для прогнозирования величины ηэ. Декларируемое в литературе влияние от- клонения картины распределения в пространстве взаимодействия ВЧ-поля от «симметричной» на уменьшение ηэ не находит отражения в реальном процессе изготовления магнетрона. Попытки оп- ределять асимметрию ВЧ-поля пространства взаимодействия с последующей корреляционной оценкой работоспособности магнетрона оказа- лись настолько субъективными, что в современ- ной практике разработки и производства магне- тронов этот способ практически не применяется. «…Зондовый метод дает возможность лишь на- дежно зафиксировать наличие искажений. Ос- циллограммы поля в этом случае могут не только количественно, но даже и качественно отличаться от истинного распределения поля у анода» [2]. Регламентировать технической докумен- тацией параметры технологических неоднород- ностей при случайном законе их количества, ве- личины и расположения не представляется реаль- ным как вследствие множества возможных вари- антов, так и вследствие практической невозмож- ности индентификации реальной системы с рас- четным вариантом. Несостоятельность подобного подхода к выработке критериев количественной оценки влияния предельных отклонений размеров элементов резонаторной системы на эффектив- ность работы магнетрона подтверждается мате- риалами пятой главы работы [1]. Подтверждени- ем служат и известные из практики промышлен- ного выпуска магнетронов многочисленные слу- чаи соответствия требованиям ТУ образцов, в которых использовались резонаторные системы с отклонениями размеров, превышающими, иногда значительно, предельно допустимые конструк- торской документацией. Нарушение однородности резонаторной системы отражается на величине Q0 лишь в слу- чае появления гармоники, способной существен- но увеличить потери излучения с торцовых плос- костей замедляющей системы. Эту функциональ- ную связь реально удается наблюдать лишь для разнорезонаторной системы и только в случае частичной трансформации 0-составляющей ВЧ-поля в волну Н11. Конструкция вывода энергии, как пока- зал анализ [5], также может быть весомой и прак- тически неконтролируемой причиной скрытого брака при производстве магнетронов в случае рассогласования рабочего диапазона вывода энергии с частотой генерации. Часто вывод энер- гии вносит в резонаторную систему возмущение, превосходящее технологические неоднородности изготовления резонаторной системы. Причина кроется в неблагоприятном сочетании отклоне- ний геометрических размеров элементов конст- рукции от номинальных значений при ошибоч- ном выборе последних. Явление это, относящееся к разряду ошибок, допущенных в процессе разра- ботки, не всегда может быть полностью устране- но на стадии серийного производства. Не следует исключать вероятности как изменения величин А. А. Гурко, К. И. Чистяков / Повышение информативности контроля… _________________________________________________________________________________________________________________ 89 возмущения, так и появления новых возмущений в процессе выполнения технологических опера- ций. Поэтому представляется не только желае- мой, но и необходимой селективная оценка роли вывода энергии и неоднородностей резонаторной системы в возмущении структуры ВЧ-поля про- странства взаимодействия. Существующие инженерные способы расчета [1] не позволяют определить геометриче- скую длину трансформатора сопротивления, соот- ветствующую четвертьволновой электрической и его рабочую частотную полосу. При отклонении номинальной геометрической длины трансфор- матора от четвертьволновой электрической уве- личивается влияние допусков отклонения выпол- нения геометрических размеров на величину ре- активной составляющей вносимого сопротивле- ния. Происходящее при этом «разрушение» спек- тра пространственных гармоник приводит к уменьшению амплитуды синхронной (рабочей) гармоники и, как и в случае неоднородной резо- наторной системы, сопровождается падением ηэ (вплоть до нестабильной генерации рабочего вида колебаний вследствие снижения конкурентоспо- собности). Экспериментальная корректировка расчетной длины трансформатора по результатам оценки выходных параметров магнетрона весьма сложна и трудоемка вследствие их зависимости от большого количества факторов. И хотя изло- женная в работе [6] методика оптимизации пара- метров трансформатора сопротивлений позволяет на стадии разработки магнетрона осуществить объективную коррекцию его расчетной длины и оценку рабочей полосы частот, контроль сохра- нения параметров вывода энергии в серийном производстве магнетронов мм диапазона длин волн остается более чем желательной операцией. Вынуждает к этому рост относительных погреш- ностей исполнения номинальных размеров дета- лей. Похожая ситуация складывается и в низко- вольтных маломощных магнетронах коротковол- новой части см диапазона длин волн, характери- зующихся малой величиной вносимого сопротив- ления. Способы [6] оценки рабочей полосы чет- вертьволнового трансформатора позволяют соз- дать способы оперативного экспресс-контроля параметров вывода энергии в процессе изготов- ления магнетрона по принципу «годен–негоден» с критерием степень «разрушения» спектра про- странственных гармоник однородной системы, параметром, наиболее чувствительным к величи- не реактивной составляющей вносимого выводом энергии сопротивления и легко поддающимся оценке на низком уровне мощности. В качестве меры «разрушения» спектра пространственных гармоник предлагается при- нять изменение резонансной частоты f0 вида ко- лебаний при постановке катода. В однородной равнорезонаторной системе эта величина опреде- ляется долей основной волны в суммарном ВЧ-поле контролируемого вида колебаний в про- странстве взаимодействия, а для вида N/2 разно- резонаторной системы – величиной 0-составля- ющей ВЧ-поля. В системе с неоднородностями доля этих волн в интегральном поле уменьшается, как и изменение резонансной частоты за счет по- становки катода. Во избежание влияния на ре- зультат погрешности аксиальной установки като- да при измерениях следует ориентироваться на приращение частоты при совпадении экрана ка- тода с аксиальным центром резонаторной систе- мы. Этому положению экрана соответствует из- менение знака функции ∂f0 /∂z при аксиальном перемещении (по координате z) катода. Можно применять гладкий (без экранов) имитатор катода. Его диаметр в целях повышения точности оценки «разрушения», как правило, отличается от диа- метра штатного катода. Величина диаметра ими- татора катода для конкретного типа магнетрона легко может быть определена экспериментально. Изменение резонансной частоты от постановки имитатора катода уменьшается с увеличением «разрушения» спектра пространственных гармо- ник, как технологическими неоднородностями, так и реактивностью вывода энергии. Если вывод энергии вносит в пределах частотной полосы лите- ры чисто активное сопротивление, величина коэф- фициента стоячей волны напряжения (КСВН) в резонансе при перестройке резонансной частоты в этих пределах имитатором катода остается не- изменной. Величина изменения резонасной час- тоты при постановке имитатора катода характе- ризует степень отклонения резонаторной системы от однородной. Изменение КСВН свидетельству- ет об изменении характера вносимого сопротив- ления. Путем набора экспериментальных резуль- татов возможна выработка критерия, позволяю- щего по оценке величины приращения резонанс- ной частоты от постановки имитатора катода, установить природу неоднородности и разделить колебательные системы на «годные» и «негод- ные». Для коаксиального магнетрона в серий- ном производстве может быть применен более простой (по сравнению с изложенным в работе [6]) способ оценки параметров вывода энергии. Реак- тивная составляющая вносимого сопротивления вызывает появление в интегральном ВЧ-поле ра- бочего вида колебаний стабилизирующего резо- натора парциальной составляющей с азимуталь- ным числом единица. Ее парциальный вклад оп- ределяется по изменению собственной добротно- сти вида колебаний Н011 стабилизирующего резо- натора (СР) при удалении из него поглотителя вида колебаний Н121 или (и) поглотителя, распо- А. А. Гурко, К. И. Чистяков / Повышение информативности контроля… _________________________________________________________________________________________________________________ 90 ложенного в запоршневой полости. Аналогичный результат наблюдается и при чисто активном ха- рактере вносимого сопротивления в результате неперпендикулярности рабочей плоскости кольца перестройки частоты продольной оси СР. В этом случае вращение механизма перестройки вокруг своей оси вызывает изменение КСВН в резонансе рабочего вида колебаний, пропорциональное ве- личине неперпендикулярности. Изменение КСВН в резонансе рабочего вида колебаний можно наблюдать и при враще- нии анодной замедляющей системы (АЗС) вокруг продольной оси в случае ее несовпадения с осью СР. При повороте АЗС вокруг продольной оси на 360° КСВН в резонансе рабочего вида колеба- ний имеет явно выраженные один максимум и один минимум. Различие между ними по величине характеризует степень несоосности АЗС и СР. Одинаковая величина несоосности вызывает большую разницу между максимальным и мини- мальным значениями КСВН в резонансе для СР с меньшим отношением его внешнего диаметра к внутреннему диаметру. Для перестраиваемых по частоте магнет- ронов количественное значение критерия, как правило, претерпевает весьма малое изменение. Иной результат свидетельствует о наличии час- тотно зависимой неоднородности. Исключением является разнорезонаторная система. Перестрой- ка частоты разнорезонаторной системы мм диа- пазона длин волн осуществляется путем введения цилиндрической коронки в проходящую через большие резонаторы кольцевую проточку на тор- це резонаторной системы. При этом собственная частота большого резонатора увеличивается, вы- зывая уменьшение «разнорезонаторности». Пар- циальный вклад 0-составляющей в ВЧ-поле про- странства взаимодействия уменьшается. Опреде- ление количественного значения приращения частоты (на краях диапазона перестройки часто- ты), соответствующего чисто активному характе- ру вносимого сопротивления, проводится по ре- зультатам сопоставления приращения частоты при постановке имитатора катода с характеристи- кой зависимости КСВН в резонансе от частоты КСВН(f). В см диапазоне длин волн аналогичной аномалией является резонаторная система со связками. Перестройка ее частоты индуктивными штырями, вводимыми в последовательность не- четных (либо четных) резонаторов, трансформи- рует систему в разнорезонаторную с увеличением собственного значения частоты перестраиваемых резонаторов. Изменение приращения резонансной частоты при постановке катода (даже при сохра- нении характера и величины вносимого сопро- тивления) может служить свидетельством изме- нения спектра пространственных гармоник ВЧ-поля пространства взаимодействия лишь на длинноволновом краю диапазона перестройки частоты. По мере перестройки частоты к коротко- волновому краю увеличивается 0-составляющая ВЧ-поля. При наличии реактивной составляющей вносимого сопротивления вследствие роста «пе- рекачки» 0-составляющей в волну типа Н11, вы- зывающего увеличение потерь излучения через ввод катода, будет происходить увеличение паде- ния Q0 при постановке катода. Увеличение 0-составляющей сопровождается падением ηэ в результате уменьшения амплитуды рабочей волны. Постановка катода в экземплярах с комплексным характером вносимого сопротивления сопровож- дается падением Q0 (и КСВН в резонансе) тем большим, чем больше «разнорезонаторность» и реактивная составляющая вносимого сопротив- ления. При расположении индуктивных штырей в последовательности четных резонаторов пере- крытие поперечного сечения трансформатора эле- ментом перестройки частоты сопровождается уменьшением ηк. По очевидным причинам количественное значение критерия допустимого «разрушения» спектра пространственных гармоник не может быть универсальным и должно для каждого типа магнетрона определяться в процессе проведения опытной конструкторской работы. Очевидно также, что конструктивные изменения колебательной системы магнетрона, влекущие за собой измене- ние интенсивности и характера распределения ВЧ-поля в пространстве взаимодействия, должны сопровождаться оценкой необходимости коррек- тировки диаметра имитатора катода и количест- венного значения критерия. Простота и малая трудоемкость приве- денных способов контроля очевидны. Предлагае- мая методика контроля реализуется с помощью стандартной, используемой при изготовлении любого магнетрона, аппаратуры контроля пара- метров колебательной системы на низком уровне мощности, легко вписывается в типовой техноло- гический процесс. Появляется возможность опе- ративной оценки сохранения критерия годности параметров резонаторной системы и вывода энер- гии при выполнении монтажных операций, уменьшения в стоимостном выражении объема технологических потерь. Библиографический список 1. Самсонов Д. Е. Основы расчета и конструирования много- резонаторных магнетронов (резонаторные системы) / Д. Е. Самсонов. – М.: Сов. радио, 1966. – 224 с. 2. Букуева Р. Я. Развитие радиоэлектронных методов иссле- дования приборов магнетронного типа коротковолновой части СВЧ-диапазона и реализация их в специальном оборудовании: дис. …канд. техн. наук / Р. Я. Букуева. – М., 1981. – 201 с. А. А. Гурко, К. И. Чистяков / Повышение информативности контроля… _________________________________________________________________________________________________________________ 91 3. Шлифер Э. Д. Расчет многорезонаторных магнетронов / Э. Д. Шлифер. – М.: Изд-во Моск. энергет. ин-та, 1966. – 143 с. 4. Гурко А. А. Оценка возможности повышения КПД магнет- ронов миллиметрового диапазона с использованием не π-видных колебаний / А. А. Гурко // Радиофизика и радиоастрономия. – 2000. – 5, № 1. – С. 80–83. 5. Гурко А. А. Вывод энергии магнетрона как неоднород- ность / А. А. Гурко // Антенны. – 2003. – № 10. – С. 60–66. 6. Gurko A. A. Optimization of Magnetron Transformer Parame- ters / A. A. Gurko // Telecommunications and Radio Engi- neering. – 1998. – 52, N 12. – P. 59–64. Рукопись поступила 31.05.2012. А. A. Gurko, K. I. Chistyakov INCREASE OF BODY OF INFORMATION ABOUT ELECTRODYNAMIC PARAMETERS OF RESONATOR SYSTEM OF NOT-GENERATION MAGNETRON Magnetron is a master microwaves oscillator which is widely used in radiolocation. Decrease in a locator operating wavelength is necessary for increase of its resolving ability and (or) for antennas downsizing. The relative inaccuracy of manufacturing magnetron resonator system increases while advancing in a short-wave part of mm wavelengths range. Manufacturing errors distort the HF-field structure of a working doublet component. This leads to spoilage growth in terms of the efficiency. The indirect estimation of dis- traction of HF-field spectrum of spatial harmonics in magnetron slowing down system has been suggested. The estimation allows to detect promptly the signs of defects origin in oscillation system of magnetron, which lead to hidden spoilage in terms of the effi- ciency. The suggested control is realized by means of standard equipment for control of oscillation system at low power, which is used in manufacturing of any magnetron. The initial experiments will allow to get the data necessary for the described control. As a result there will be less spoilage in magnetrons. Key words: magnetron, measurings, spatial harmonics, technological inhomogeneities of manufacturing, resonator system. А. А. Гурко, К. І. Чистяков ПІДВИЩЕННЯ ІНФОРМАТИВНОСТІ КОНТРОЛЮ ПАРАМЕТРІВ КОЛИВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ МАГНЕТРОНА НА НИЗЬКОМУ РІВНІ ПОТУЖНОСТІ Магнетрон – широко застосовуваний в радіолокації задавальний генератор НВЧ-випромінювання. Зниження ро- бочої довжини хвилі локатора необхідно для збільшення його роздільної здатності та (або) зменшення габаритів антени. При просуванні в короткохвильову частину мм діапазону довжин хвиль зростає відносна похибка виготовлення резонатора системи магнетрона. Технологічні похибки виготовлення спотворюють структуру ВЧ-поля робочої дублетної складової. Це призводить до зростання браку магнетронів по ККД. Про- понується спосіб непрямої оцінки «руйнування» спектру про- сторових гармонік ВЧ-поля уповільнювальної системи магнет- рона, що дозволяє в процесі виробництва своєчасно виявляти ознаки виникнення дефектів коливальної системи магнетрона, що приводять до утворення прихованого браку по ККД. Запропонована методика контролю реалізується за допомогою стандартної, використовуваної при виготовленні будь-якого магнетрона, апаратури контролю параметрів коливальної системи на низькому рівні потужності, легко вписується в типовий технологічний процес. Проведення ряду початкових експериментів дозволить отримати необхідні для використан- ня описаної методики дані. В результаті буде зменшений брак готових магнетронів. Ключові слова: магнетрон, вимірювання, просто- рові гармоніки, технологічні неоднорідності виготовлення. резонаторна система. ОАО «Владыкинский Механический Завод» 58, Дмитровское ш., Москва, 127238, Россия E-mail: mosvmz@mail.ru Магнетрон – широко применяемый в радиолокации задающий генератор СВЧ-излучения. Снижение рабочей длины волны локатора необходимо для увеличения его разрешающей способности и (или) уменьшения габаритов антенны. При продвижении в коротковолновую часть м...

Повышение информативности контроля параметров колебательной системы магнетрона на низком уровне мощности

Репозитарії

Схожі ресурси