Электрически перестраиваемый четырехзеркальный гиротрон со скрещенными полями

Аннотация

В четырехзеркальном гиротроне широкий мультивинтовой электронный поток, находясь в скрещенных электрическом и продольном магнитном полях, дрейфует со скоростью v_d = 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 ≈ kω_н(1±β_d), β_d = v_d /с. Таким образом, изменение E₀ меняет ω, т. е. осуществляется электрическая перестройка частоты. В статье приведена схема конструкции двухпучкового четырехзеркального гиротрона. Расчеты проводили для β_d = 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 Q_н = 200 были следующими: ток пучка электронов I₀ = 60 А, B₀ = 2 Тл, напряжение U₀ = 79 кВ, КПД = 48 %.