Der Begriff Klystron stammt aus der Stammform eines griechischen Verbs (Klys) und bezieht sich auf den Fluss von Wellen, die neben einem Ufer brechen, sowie auf den letzten Teil von der Begriff Elektron . Die Erfinder des Klystrons sind nämlich zwei Brüder Sigurd Varian und Russel von der University of Stanford im Jahr 1937 und verfügbar im Jahr 1939. Die Informationen über Klystron-Verstärker wurden von den Radarforschern der USA und Großbritanniens beeinflusst. Dieser Artikel gibt einen Überblick über Klystron-Verstärker , Typen , und sein Anwendungen
Was ist ein Klystron-Verstärker?
Der Klystron Verstärker ist ein Gerät wird verwendet, um Mikrowellenfrequenzsignale zu verstärken, die hohe Stufen der Leistungsverstärkung erreichen, indem die Prinzipien der Vakuumröhre sowie das Elektronenbündelungskonzept angewendet werden. Der UHF-Bereichsbereich des Klystron-Verstärkers reicht von 300 MHz bis 3 GHz bis 400 GHz. Diese können in verschiedenen Branchen wie Satelliten-, Fernseh-, Medizin-, Radar-, Teilchenbeschleuniger usw. eingesetzt werden.
Klystron-Verstärker
Das Arbeit von Klystron kann durch die folgenden Schritte durchgeführt werden.
- Die Elektronenkanone im Klystron erzeugt einen Elektronenfluss.
- Die Geschwindigkeit der Elektronen wird durch die Bündelhohlräume gesteuert, so dass sie am Ausgang des Hohlraums in Bündel eintreten können.
- Die Elektronengruppe stimuliert Mikrowellen im O / P-Hohlraum des Verstärkers.
- Der Fluss von Mikrowellen in den Wellenleiter bewegt sie zum Beschleuniger.
- Schließlich werden die Elektronen im Strahlstopp absorbiert.
Klassifizierung des Klystron-Verstärkers
Diese Verstärker sind energetische Mikrowellen-Vakuumröhren und werden mit der Geschwindigkeit moduliert, die in irgendeiner Art verwendet wird Radarsysteme . Diese Vorrichtungen nutzen den Effekt der Übertragungszeit, indem sie die Geschwindigkeit des Elektronenstrahls ändern. Ein Klystronverstärker besteht aus einem oder mehreren Hohlräumen. Ein Klystronverstärker enthält einen oder mehrere Hohlräume, die eine wesentliche Rolle in der Klystronröhre spielen, indem sie das elektrische Feld im Bereich der Achse der Klystronröhre steuern. Diese werden in Abhängigkeit von den folgenden Hohlräumen in zwei Typen eingeteilt.
- Klystronverstärker mit zwei Kavitäten
- Reflex Klystron Verstärker
Klystron-Verstärker mit zwei Kavitäten
Diese Arten von Hohlraum-Klystron-Verstärkern umfassen verschiedene Hohlräume, die zur Steuerung des elektrischen Feldes im Bereich der Achse der Klystron-Röhre verwendet werden. In der Nabe mehrerer Hohlräume ist ein Netzwerk angeordnet, um den Elektronenfluss zu ermöglichen. Hier wird der primäre Hohlraum durch die Paarungsvorrichtung als Buncher bezeichnet, während der nächste Hohlraum durch die Paarungsvorrichtung als Catcher bezeichnet wird.
Die Richtung der Region ändert sich durch die Buncher-Hohlraumfrequenz, so dass der Ersatz die durch die Netzwerke fließenden Strahlelektronen beschleunigt und verlangsamt. Der Außenraum der Buncher-Netzwerke wird als Driftraum bezeichnet, der mit den Elektronen in diesem Bereich erzeugt werden kann, wenn die schnellen Elektronen die langsam fließenden Elektronen passieren.
Klystron-Verstärker mit zwei Hohlräumen
Die Hauptfunktion des Fängerhohlraums besteht darin, Energie aus dem Elektronenstrahl aufzunehmen. Die Fängernetzwerke sind mit einem Strahl an einer Position angeordnet, an der die Bündel vollständig hergestellt werden. Die Position wird mit der Übertragungszeit der Bündel bei der normalen Hochfrequenz der Hohlräume festgelegt. Der Kollektor erhält die Leistung des Elektronenstrahls und wandelt sie in Temperatur und Röntgenstrahlung um. Ein zusätzlicher Hohlraum zwischen den Eingangs- und Ausgangshohlräumen des fundamentalen Klystrons kann die Ausgangsleistung, Verstärkung und Effizienz des Klystrons verbessern. Zusätzliche Hohlräume sorgen für eine Geschwindigkeit zur Einstellung des Elektronenstrahls und erzeugen eine verbesserte Energie, die am Ausgang zugänglich ist.
Reflex Klystron Verstärker
Reflex Klystron wurde von erfunden Robert Sutton , so lautet ein anderer Name dieses Klystron-Verstärkers Sutton Rohr . Es ist eine Röhre mit geringer Leistung und arbeitet als Oszillator. Dieser Verstärker wird hauptsächlich als verwendet ein Oszillator innerhalb eines Modulators von Radarempfängern sowie Mikrowellensendern. Diese Geräte werden jedoch ersetzt mit Halbleiter Mikrowellengeräte.
Bei dieser Art von Verstärker wird der Elektronenstrahl durch einen einzigen Resonanzhohlraum geleitet, und die Elektronen werden mit einer Elektronenkanone in einen Teil der Röhre gebracht. Nach dem Verwenden des Resonanzhohlraums werden sie mit einer negativ stimulierten Reflektorelektrode reproduziert, die für einen weiteren Durchgang durch den Hohlraum vorgesehen ist, wo sie dann gesammelt werden.
Reflex Klystron Verstärker
Immer wenn der Strahl eines Elektrons durch den Hohlraum fließt, spricht man von Geschwindigkeitsmodulation. Der Zusammenbau der Elektronenbündel findet im Strömungsraum zwischen dem Hohlraum sowie in einem Reflektor statt. Die Spannung oben auf dem Reflektor sollte so eingestellt werden, dass die Elektronenbündelung am höchsten ist, da der Elektronenstrahl in den Hohlraum zurückkehrt, wodurch sichergestellt wird, dass ein höchster Energiestrahl im Hohlraum vom Strahl zu den HF-Schwingungen angeregt wird.
Die Spannung des Reflektors wird gegenüber dem günstigsten Wert, der sich auf eine Änderung der Frequenz und des Ausgangsleistungsverlusts auswirkt, etwas geändert. Dieses Ergebnis bietet einen Vorteil für die automatische Frequenzsteuerung in Empfängern und für die Frequenzmodulation für Sender. Der Modulationsgrad, der die Kommunikation beeinflusst, reicht kaum aus, um die Ausgangsleistung grundsätzlich stabil zu halten.
Es gibt regelmäßig mehrere Abschnitte für die Spannung des Reflektors, in denen der Verstärker schwingt. Diese sind mit Formularen angegeben. Der elektronische Modifikationsbereich für den Verstärker wird im Allgemeinen durch die Frequenzänderung zwischen halben Leistungspunkten angegeben. Diese Leistungspunkte liegen in Form von Schwingungen vor, bei denen die Ausgangsleistung die Hälfte der höchsten Ausgangsleistung in der Form beträgt. Dieser Verstärker wird in mehreren Anwendungen mit dem Strom ausgetauscht Halbleitertechnologie .
Unterschied zwischen Two Cavity Klystron und Reflex Klystron
Der Unterschied zwischen dem Klystron mit zwei Hohlräumen und dem Reflex-Klystron umfasst Folgendes.
- Das Klystron mit zwei Kavitäten ist das einfachste Klystronrohr.
- Es enthält zwei Mikrowellenhohlraumresonatoren, nämlich den Buncher und den Catcher.
- Dieses Klystron kann als Verstärker verwendet werden.
- Reflex Klystron ist ein Einzelhohlraumapparat.
- Reflex Klystron wird als Oszillator verwendet.
- Der Name dieses Klystrons wird aufgrund seines Reflexes des Elektronenstrahls übernommen.
- Dieses Klystron unterscheidet sich völlig von Hohlraum-Klystron, da es einen einzigen Hohlraum hat und zur Modulation verwendet wird, andernfalls zur Demodulation.
Klystron-Verstärkeranwendungen
Die Anwendungen von Klystronverstärkern umfassen Folgendes.
- Das Anwendungen von Klystron-Verstärkern beteiligt sich an Satelliten-, Hochenergiephysik, Breitband-Hochleistungskommunikation, Radar, Medizin, Teilchenbeschleunigern usw.
- Derzeit ist GRC ( Global Resource Corporation ) nutzt diese Verstärker zur Umwandlung der Kohlenwasserstoffe in alltägliche Materialien, Abfälle von Kraftfahrzeugen, Kohle, Dieselkraftstoff, Ölsand, Ölschiefer usw.
- Klystron-Verstärker können im Vergleich zu weit überlegenen Mikrowellenleistungen liefern Gunn Dioden die als Festkörper-Mikrowellengeräte bezeichnet werden.
- Im Allgemeinen werden diese Verstärker verwendet, wenn die Leistungsbereiche 50 MW sowie 50 kW bei 2856 MHz betragen. Sie werden also von Hunderten von MHz bis Hunderten von GHz verwendet
- Das Klystron im Radar liefert eine Ausgangsleistung im Bereich von 1 MW bei 2380 MHz
Das ist also alles über Klystron Verstärker, Typen, Unterschiede und ihre Anwendungen. Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen, dass diese Verstärker sowohl geschwindigkeitsmodulierte als auch Hochleistungs-Mikrowellenröhren sind. Diese werden als Verstärker in Radargeräten eingesetzt. Diese Verstärker nutzen einen Effekt der Übertragungszeit durch Ändern der Elektronenstrahlgeschwindigkeit. Ein Klystron enthält einen oder mehrere Hohlräume, die zur Modulation der Elektronenfläche im Bereich der Röhrenachse verwendet werden. Hier ist eine Frage an Sie, Was ist die Funktion eines Klystron-Verstärkers?
