Электрически перестраиваемый четырехзеркальный гиротрон со скрещенными полями

Abstract

В четырехзеркальном гиротроне широкий мультивинтовой электронный поток, находясь в скрещенных электрическом и продольном магнитном полях, дрейфует со скоростью vd = E0 /B0 в направлении распространения Т-волны между зеркалами резонатора (попутная волна) или в противоположном направлении (встречная волна). При этом в соответствии с эффектом Доплера частота генерации ω определяется из условий синхронизма как ω ≈ kωн(1±βd), βd = vd /с. Таким образом, изменение E0 меняет ω, т. е. осуществляется электрическая перестройка частоты. В статье приведена схема конструкции двухпучкового четырехзеркального гиротрона. Расчеты проводили для βd = 0,5, q = β|| /β⊥ = 2, взаимодействие осуществлялось на номере гармоники частоты k = 1. Полоса перестройки составила 20 %. Максимальный КПД – 48 %, минимальный – 33 %. Поскольку расчеты выполняли для безразмерных параметров, т. е. имеющих универсальный характер, физические характеристики гиротрона при длине волны λ = 6 мм (f0 = 50 ГГц) и нагруженной добротности резонатора Qн = 200 были следующими: ток пучка электронов I0 = 60 А, B0 = 2 Тл, напряжение U0 = 79 кВ, КПД = 48 %.