Минитрон

Файл:Схема отражательного клистрона.jpg

Рис. 1. Схема отражательного клистрона

Файл:Клистрон.jpg

Рис. 2. Миниатюрный отражательный клистрон. СССР.

Минитро́н (лат. minimus — наименьший и … трон) — вакуумный электронный прибор для генерации СВЧ-колебаний.

Является разновидностью отражательного клистрона.

Общая информация

Минитрон представляет собой сверхминиатюрный клистрон. К концу 1980-х годов группой сотрудников во главе с М. Б. Голантом были разработаны конструкции отражательных клистронов, по размерам не уступающим твердотельным СВЧ-генераторам, а по своим характеристикам, например, выходной мощности, величине рабочего напряжения и устойчивости к воздействию окружающей среды значительно превосходят их. По занимаемому объёму минитроны меньше клистронов на 2—3 порядка. Полученные образцы обладают плавной механической перестройкой частоты в пределах более 6 % и электронную перестройку в пределах 2,5 %.

Минитрон состоит из катода, миниатюрного резонатора с зазором, ограниченным сетками и отражательным электродом. Зазор обладает большой электрической ёмкостью, вследствие чего достигаются крайне малые размеры устройства. Линейные размеры резонатора примерно на порядок меньше длины волны генерируемых СВЧ-колебаний, а конструкция, в которой катор расположен под сеткой, сокращает длину электронного луча и увеличивает плотность тока и величину рабочего тока минитрона. Это позволяет использовать меньшие рабочие напряжения и увеличить стабильность работы минитрона по сравнению с обычными клистронами.

Рабочие напряжения: $U_{r}=60...85$ В, токи $I_{k}<150$ мА.

Масса минитрона: 5 грамм.

Масса перестраивающего устройства: 1 грамм.

Рабочий диапазон температур: от $-60$ до $\pm 85^{\circ }$C.

ТКЧ: $\sim \pm 1$ МГц/$^{\circ }$C.

Минитроны могут подключаться к цепям с любым СВЧ-трактом, полосковыми линиями, П-образным и прямоугольным волноводам через переходный трансформатор. Минитроны могут быть разработаны для любого диапазона сантиметровых волн с выходной мощностью в несколько десятков милливатт. Минитроны отличаются высокой стабильностью и низким уровнем шума. Применяются в радиосвязи, измерительных радиолокационных устройствах и используются как гетеродины и генераторы.

На рисунке 1 показана упрощённая схема отражательного клистрона. Здесь 1 — электронная пушка (накал), 2 — катод, 3 — тороидальный резонатор, 4 — вывод СВЧ-энергии, 5 — сетки резонатора, 6 — отражатель, $U_{p}$ — напряжение на резонаторе, $U_{otr}$ — напряжение на отражателе.

На рисунке 2 показан внешний вид миниатюрного отражательного клистрона, изготовленного в СССР, 1960—1970-е годы.

Литература

• Голант, М. Б., Бобровский Ю. Л. Минитроны. — М. : Радио и связь, 1983.
• Кукарин С. В. Электронные СВЧ приборы: Характеристики, применение, тенденции развития. — М. : Радио и связь, 1981.
• Голант, М. Б., Каплун З. Ф. Генераторы с внешними сверхпроводящими резонаторами. — М. : Радио и связь, 1983.

Ссылки

• [S.V.Kukarin_YElektronnuee_SVCH_priborue(libcats.org).pdf Электронные СВЧ приборы]

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Минитрон», расположенная по адресу: — «https://ru.ruwiki.ru/wiki/Минитрон» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».