Магнетрон, настраиваемый напряжением

Магнетрон, настраиваемый напряжением, генераторный прибор магнетронного типа, рабочая частота которого в широком диапазоне изменяется пропорционально анодному напряжению. Его иногда называют митроном. Явление перестройки частоты магнетрона напряжением впервые обнаружили в 1949 американские инженеры Д. Уилбур и Ф. Питерс. Ими же в 1950 был предложен М., н. н., с центральным катодом и в 1955 — с вынесенной в торец электронной пушкой. М., н. н., выходной мощностью до 1 вт широко применяются в измерительной радиоаппаратуре, в гетеродинах широкополосных радиоприёмников с быстрой перестройкой частоты и в качестве задающих генераторов в радиолокационных станциях, 1—10 вт — в радиовысотомерах, телеметрической аппаратуре и других устройствах, где требуется режим частотной модуляции в широкой полосе генерируемых частот, свыше 10 вт — в широкополосных радиопередатчиках, телевизионных и телеметрических устройствах бортовых систем и других. В 50—60-х годах 20 века было выпущено много типов М., н. н., работающих на частотах 0,2—10 Ггц. М., н. н., с выходной мощностью до 1 вт (включительно) имеют диапазон перестройки частоты примерно 1—1,5 октавы, 1—10 вт — до 50% от средней частоты, 10—500 вт — до 10—20%. Кпд маломощных М., н. н., как правило, не превышает 10%, а наиболее мощных достигает 70%.

  От обычного многорезонаторного магнетрона М., н. н., отличается пониженной добротностью колебательной системы и уменьшенной силой электронного тока в пространстве взаимодействия. Колебательная система М., н. н. (рис.), представляет собой цилиндрический анод, выполненный в виде встречных штырей, встроенных в объёмный резонатор, или отрезок линии, например отрезок радиоволновода, полосковой линии и др. Уменьшение силы тока в пространстве взаимодействия М., н. н., достигается либо путём недогрева катода (ограничение эмиссии электронов температурой), либо применением торцевой электронной пушки и заменой центрального эмитирующего катода неэмитирующим электродом. Распространён второй способ, так как он позволяет посредством управляющего электрода изменять силу тока и, следовательно, мощность М., н. н. Так же, как и в многорезонаторном магнетроне, при генерировании колебаний электронные сгустки движутся с такой тангенциальной скоростью, что за один полупериод колебаний перемещаются на расстояние, равное шагу анодной штыревой системы. Это условие синхронизма выражается следующей линейной зависимостью между анодным напряжением U_a (в) и рабочей частотой f (Ггц)

  ,

где В — индукция магнитного поля (гс); N — число штырей; r_a и r_k — соответственно радиусы анода и центрального неэмитирующего электрода (см).

Лит.: Стальмахов В. С., Основы электроники сверхвысокочастотных приборов со скрещенными полями, М., 1963, с. 254—77; Дятлов Ю. В., Козлов Л. Н., Митроны, М., 1967.

  И. В. Соколов.

Схематическое изображение магнетрона, настраиваемого напряжением: 1 — анод в виде системы встречных штырей; 2 — неэмитирующий электрод; 3 — катод; 4 — управляющий электрод; 5 — керамические цилиндры вакуумплотной оболочки; 6 — низкодобротный объёмный резонатор; 7 — экранирующий магнитопроводящий кожух; 8 — постоянный магнит; 9 — коаксиальный вывод энергии; 10 — элемент связи вывода энергии с объёмным резонатором; U_yпр — источник управляющего напряжения; U_a — источник анодного напряжения.