Postępowa rurka fali – Wikipedia

. Postępowa rurka fali (TOP), (w języku angielskim: rurka fali podróżnej, TWT) to rurka próżniowa stosowana w hiperrequencjach do tworzenia wzmacniaczy o niskiej, średniej lub dużej mocy. Umożliwia tworzenie potężnych wzmacniaczy (zwykle kilkaset watów), o wysokiej częstotliwości (komercyjnie do pasma W, 94 GHz, w 2014 r., Eksperymentalnie do 860 GHz) w dużym pasku (do dwóch oktawów). Ze względu na bardzo dobrą wydajność elektryczną (do 70%), jego odporność (operacja ponad 200 ° C), jego niezawodność (około 100 dopasowania) i długowieczność (ponad 15 lat życia), jest szczególnie odpowiednia odpowiednia dla wzmacniacza wbudowanego w satelitach telekomunikacyjnych. Góra to urządzenie umożliwiające bardzo niską amplifikację szumu w tle (do 1 dB współczynnika szumu paska ^{[[[ Pierwszy ]} ), i historycznie jest używany do tej funkcji, która dziś jest znacznie łatwiejsza dzięki tranzystorom o niskim hałasu.

Progresywna rurka falowa jest wymyślona przez Andrei Haeff ^{[[[ 2 ]} W 1932 roku w Kalifornii został na nowo na nowo przez Rudolfa Kompfnera w 1942 roku w Anglii ^{[[[ 3 ]} . Pierwszy użyty pod koniec drugiej wojny światowej zapewnił kilka miliardatów władzy i działał z częstotliwością 2 GHz. Są to logiczny rozwój rur hiperfinansowych, które pojawiły się w latach 30. XX wieku, co umożliwiło przezwyciężenie ograniczeń rur za pomocą konwencjonalnych siatek. Są częścią rodziny liniowych rur wiązkowych.

Zasada działania najlepszych bi-collectors [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Postępowa rurka fali. (1) katoda; (2) wejście sygnału hiperfastencji, który ma być wzmacniany (tutaj, złącze koncentryczne); (3) stałe magnesy; (4) tłumik; (5) helik; (6) wzmocnione wyjście sygnału (tutaj, złącze koncentryczne); (7) koperta; (8) Kolekcjoner elektronów.

Postępowa rurka fali składa się z czterech głównych części:

Pistolet elektroniczny [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Katoda jest źródłem elektronów, które stanowią wiązkę elektroniczną we wszystkich rurkach hiperfastencji. Wykonany jest z złożonej mieszanki metali (porowaty wolfram, bar) i doprowadzony do temperatury 1050 ° C, w przybliżeniu przez filament wolframu pokryty formowaniem tlenku glinu, który promuje wymianę termiczną między włóknem a katodą.

Gdy katoda osiągnie temperaturę roboczą, między anodą a katodą można zastosować pole elektryczne. Następnie katoda emituje bardzo gęsty pakiet elektronów, który jest przyspieszany przez dodatni potencjał anody.

Szczególna forma katody i Wehnelt ma zbieżny wpływ na wiązkę, która jest zatem skupiona w cylindrze o średnicy kilku milimetrów w obszarze anody.

Śmigło [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Śmigło jest spiralą miedzi lub wolframu, włożoną do metalowej obwiedni rurki, której jest izolowana za pomocą ceramicznych prętów, wybranych ze względu na ich dobrą przewodność cieplną.

Koncentracja wiązki elektronów jest zapewniana przez naprzemienne magnesy stałe.

Śmigło jest podłączone do koperty w punkcie oznaczonym „punktem śmigła” zasilaczy.

Sygnał hiperfakencji wejściowej jest stosowany do śmigła na jego końcu po stronie armaty.

Aby uzyskać dobrą interakcję między wiązką a falą hiperfastencji, która porusza się wzdłuż śmigła, muszą mieć bliską prędkość osiową. Ponieważ propagacja fali wzdłuż drutu w pustce jest wytwarzana z prędkością zbliżoną do światła, konieczne jest zwiększenie długości podróży, aby zsynchronizować ją z wiązką, to wyjaśnia kształt śmigła. Podczas ich podróży wzdłuż osi śmigła elektrony są utrudnione przez falę, a zatem komunikują się z nią część ich energii kinetycznej. Amplituda fali będzie zatem większa na końcu śmigła niż na jego początek: sygnał został wzmocniony.

Dokładną regulację prędkości wiązki uzyskuje się przez regulację napięcia śmigła.

Zmienna okresowość śmigła [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Zapotrzebowanie na poprawę najwyższej wydajności konwersji dla telekomunikacji doprowadziło do wprowadzenia zmiennej stałych śmigieł (okresowości spiralnej), między tłumieniem a wyjściem, zmniejszenie etapu lokalnie zmniejszające propagację prędkości fali, a zatem pola elektrycznego zastosowanego na pole elektryczne zastosowane elektrony i pozwalając już wzmocnioną falę pozostać dłużej w linii z spowolnionymi elektronami, ponieważ ustąpili ze swojej energii.

Najbardziej wydajne rurki wykorzystują nawet podwójną zmianę okresowości: najpierw wzrost etapu (zatem prędkości fali obserwowanej przez elektrony) w celu poprawy tworzenia pakietów elektronów, a następnie PA Redukcja w celu skuteczniejszego hamowania.

Kolekcjonerzy [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Ich rolą jest zbieranie elektronów po przejściu przez śmigło. Otrzymują całą energię, której wiązka nie dostarczyła fali hiperfastencji.

• Rurki dwóch kolistek, z technologii kosmicznej, pozwalają na znaczny wzrost wydajności i jeszcze większy spadek mocy rozproszonej przez górę w małym sygnale.

Rola kolekcjonera 1 [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Napięcie zbierające 1 – katoda musi być wystarczająco ważna dla najwolniejszych elektronów, gdy rurka działa przy nasyceniu, nie ryzykują odwrócenia się, aby spaść na ostatnie zakręty śmigła.

• Ten kolekcjoner jest zatem spolaryzowany przy napięciu zbliżonym do napięcia pojedynczego kolekcjonera konwencjonalnych szczytów.

Rola kolekcjonera 2 [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Jego misją jest zebranie wszystkich elektronów, które zachowały wystarczającą prędkość, aby przekroczyć pierwszego kolekcjonera. Napięcie zbierające 2 -katodowe wynosi około połowy napięcia zbierającego 1 – katodę.

• Następuje poprawa wydajności (która zazwyczaj wynosi od 30 do 40%), gdy rurka działa przy nasyceniu i znacznym spadku rozproszonej mocy w obszarze „kolektora” góry, gdy pracują w małym sygnale.
• Na przykład rozproszona moc, dla górnej części 750 W (RF), rośnie z 2400 W dla mono-kolectora na górze do 1300 W dla kolektorów bin.

UWAGA: Zastosowane dziś rury mają zwykle 4 kolekcjonerów, co pozwala osiągnąć plony 60%. Wersje z pięcioma kolekcjonerami są opracowywane, aby zawsze zwiększyć ich wydajność.

Pusta koperta [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Bardzo zaawansowana próżnia musi być utrzymywana na stałe przez całe życie.

Mówca musi zatem być w stanie zachować tę próżnię (10 ^-8 Torr) bez których pojawiają się łuki i/lub zanieczyszczenie katody.

Najbardziej delikatnymi punktami głośnika są dostęp do hiperfastencji do wejścia i wyjścia, w których „Windows” są nieuniknione. W zależności od częstotliwości sygnału złącza są koncentrycznym typem lub przewodnikiem fali.

Top z obwodem śmigła ma moc szczytową (2 do 3 kW) przez pojawienie się pasożytniczego oscylacji fali odwrotnej i średniej mocy przez rozpraszanie termiczne śmigła; Brazy śmigło na podporach tlenku berylu może jednak osiągnąć, a nawet przekroczyć moc 1 kW CW (fala ciągła) w opasku x.

All Metal Top, którego obwód składa się z szeregu sprzężonych wnęk, na przykład przez przemienne szczeliny jak na obrazie przeciwnym, umożliwia przekroczenie tych granic, ze szkodą dla pasma częstotliwości roboczej w porównaniu z obwodem śmigła śmigła linia.

Włókno [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Odporność włókna wolframu zależy od temperatury i ma współczynnik dodatni. Dlatego konieczne jest ograniczenie zimnego prądu (ogólnie około dwa razy więcej niż wartość nominalna).

Śmigło [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Jest to najbardziej delikatna część góry i można ją natychmiast stopić w przypadku błędu implementacji lub złej polaryzacji.

Pakiet elektronów musi pozostać idealnie prosty, o stałym przekroju, od wyjścia lufy do kolekcjonera. Jeśli elektrony spadają na śmigło (co powoduje wzrost prądu śmigła), zasilacze śmigła i zasilacza anody powinny zostać wycięte. Maksymalna energia przechwycona przez śmigło musi pozostać poniżej wartości określonej przez producenta rurki (od 5 do 20 dżuli w zależności od rurki).

Głównymi przyczynami defektów to:

• Zbieranie spadku napięcia – katoda;
• Napięcie helikopera – katoda poza określonymi limitami;
• Napięcie helikopera – anoda poza określonymi limitami;
• Filament napięcia
• Nadmierna hiperfreque moc wejściowa;
• Nadmierne wyjście ROS;
• Przegrzanie;
• Obecność pola magnetycznego w pobliżu rurki.