Klystron Amplifikatör Türleri ve Uygulamaları

Klystron terimi, bir kıyı yanında kırılan dalgaların akışına ve son kısmına atıfta bulunan bir Yunan fiilinin (klys) kök formundan alınmıştır. elektron terimi . Klystronun mucitleri iki kardeştir yani Sigurd Varian ve Russel Stanford Üniversitesi'nden 1937 yılında ve 1939 yılında elde edilebilir. Klystron amplifikatörü hakkındaki bilgiler ABD ve Birleşik Krallık'taki radar araştırmacılarından etkilenmiştir. Bu makale bir genel bakış sunar klystron amplifikatör , türleri , ve Onun uygulamaları

Klystron Amplifikatörü nedir?

Klistron amplifikatör bir cihazdır elektron demetleme konseptinin yanı sıra vakum tüpünün ilkelerini uygulayarak yüksek güç kazanımı aşamalarına ulaşan mikrodalga frekans sinyallerini yükseltmek için kullanılır. Klystron amplifikatörünün UHF bölgesi aralığı 300 MHz-3 GHz ile 400 GHz arasında değişir. Bunlar, uydu, TV yayıncılığı, medikal, radar, parçacık hızlandırıcıları gibi farklı sektörlerde uygulanabilir.

Klystron Amplifikatör

Klystron'un çalışması aşağıdaki adımlarla yapılabilir.

• Klistrondaki elektron tabancası elektron akışı oluşturur.
• Elektronların hızı, kavitenin çıkışında demetlere girebilmeleri için demetleme boşlukları tarafından kontrol edilecektir.
• Elektron grubu, amplifikatörün o / p boşluğundaki mikrodalgaları uyarır.
• Mikrodalgaların dalga kılavuzuna akışı onları hızlandırıcıya taşır.
• Son olarak, elektronlar ışın durdurucuda emilecektir.

Klystron Amplifikatörünün Sınıflandırılması

Bunlar amplifikatörler enerjik mikrodalga vakum tüpleridir ve bazı türlerde kullanılan hız ile modüle edilmiştir. radar sistemleri . Bu cihazlar, elektron ışınının hızını değiştirerek transfer süresinin etkisinden yararlanır. Bir klystron amplifikatörü, bir veya birkaç boşluktan oluşur. Bir klystron amplifikatörü, klystron tüpünün ekseni bölgesindeki elektrik alanını kontrol ederek klistron tüpünde önemli bir rol oynayan bir veya daha fazla boşluk içerir. Bunlar, aşağıdakileri içeren boşluklara bağlı olarak iki kategoriye ayrılır.

• İki boşluklu klistron amplifikatörü
• Refleks klystron amplifikatörü

İki boşluklu Klystron Amplifikatörü

Bu tip Boşluk Klystron Amplifikatörleri, klystron tüpünün ekseni bölgesindeki elektrik alanını kontrol etmek için kullanılan çeşitli boşlukları içerir. Elektronların akışına izin vermek için çoklu boşlukların göbeğinde bir ağ düzenlenmiştir. Burada, eşleştirme cihazının birincil boşluğu Buncher olarak adlandırılırken, eşleştirme cihazının bir sonraki boşluğu Yakalayıcı olarak adlandırılır.

Bölge yönü, Buncher boşluk frekansı ile değişir, böylece ikame, ağlar boyunca akan ışın elektronlarını acele eder ve yavaşlatır. Buncher ağlarının dış uzayı, hızlı elektronlar yavaş akan elektronları geçtiğinde bu bölgedeki elektronlarla yaratılabilen sürüklenme alanı olarak adlandırılır.

İki Boşluk Klystron Amplifikatörü

Yakalayıcı boşluğun ana işlevi, elektron ışınından enerji almaktır. Yakalayıcı ağlar, Demetlerin tamamen üretildiği bir konumda bir kirişle düzenlenir. Pozisyon, kavitelerin normal radyo frekansında demetlerin transfer süresine göre belirlenir. Toplayıcı, elektron demetinin gücünü alır ve onu sıcaklık ve X-radyasyonuna dönüştürür. Temel klistronun giriş ve çıkış boşlukları arasındaki ekstra boşluk, klistronun çıkış gücünü, amplifikasyonunu ve verimliliğini artırabilir. Ek boşluklar, elektron ışınını ayarlamak için hız sağlar ve aynı zamanda çıktıda erişilebilen gelişmiş enerji üretir.

Reflex Klystron Amplifikatörü

Refleks klystron tarafından icat edildi Robert Sutton , bu nedenle bu klystron amplifikatörünün başka bir adı da Sutton tüp . Düşük güçlü bir tüptür ve osilatör olarak çalışır. Bu amplifikatör esas olarak şu şekilde kullanılır: bir osilatör radar alıcılarının ve mikrodalga vericilerinin bir modülatörü içinde. Ancak, bu cihazlar değiştirilir yarı iletken ile mikrodalga cihazları.

Bu tür bir amplifikatörde, elektron ışınının akışı tek bir rezonans boşluğu boyunca olacak ve elektronlar, tüpün bir kısmına bir elektron tabancası ile enerji verilecektir. Rezonant boşluğun kullanılmasına izin verildikten sonra, bunlar, daha sonra toplandıkları boşluk boyunca başka bir geçiş için amaçlanan negatif olarak uyarılmış bir reflektör elektrotu ile yeniden üretilirler.

Reflex Klystron Amplifikatörü

Bir elektron ışını boşluk boyunca aktığında, buna hız modülasyonlu denir. Elektron demetlerinin montajı, bir reflektörün yanı sıra boşluk arasındaki akış boşluğunda gerçekleşir. Reflektörün üstündeki voltaj, elektron demeti boşluğa geri döndüğü için elektron demetlenmesi en yüksek olacak şekilde ayarlanmalıdır, böylece boşlukta ışından RF salınımlarına doğru en yüksek enerjinin uyarılacağı doğrulanmalıdır.

Reflektörün voltajı, en uygun değerden biraz daha değiştirilecektir, bu da bir frekans değişimini ve çıkış gücü kaybını etkiler. Bu sonuç, alıcılarda otomatik frekans kontrolü ve vericiler için frekans modülasyonunda bir fayda sağlar. İletişimi etkileyen modülasyon seviyesi, çıkış gücünün temelde sabit kalması için yeterli değildir.

Reflektör voltajı için amplifikatörün sallayacağı düzenli olarak birkaç bölüm vardır, bunlar formlarla belirtilir. Amplifikatör için elektronik modifikasyon aralığı, genellikle yarım güç noktaları arasındaki frekans değişikliği ile gösterilir. Bu güç noktaları, çıkış gücünün formdaki en yüksek çıktının yarısı olduğu salınım şeklinde olacaktır. Bu amplifikatör, mevcut akımla birkaç uygulamada değiştirilecektir. yarı iletken teknolojisi .

Two Cavity Klystron ve Reflex Klystron arasındaki fark

İki boşluklu klistron ve refleks klistron arasındaki fark aşağıdakileri içerir.

• İki boşluklu klystron, en basit klystron tüpüdür.
• Demetleyici ve yakalayıcı olmak üzere iki mikrodalga boşluklu rezonatör içerir.
• Bu klistron bir amplifikatör olarak kullanılabilir.
• Reflex Klystron, tek boşluklu bir aparattır.
• Reflex Klystron bir osilatör olarak kullanılır.
• Bu klistronun adı, elektron ışınının refleks etkisinden dolayı alınmıştır.
• Bu klistron, boşluk klistronundan tamamen farklıdır çünkü tek bir boşluğa sahiptir ve aksi takdirde demodülasyon için modülasyon için kullanılır.

Klystron Amplifikatör Uygulamaları

Klystron amplifikatör uygulamaları aşağıdakileri içerir.

• klystron amplifikatörlerinin uygulamaları uydu, yüksek enerji fiziği, geniş bantlı yüksek güçlü iletişim, radar, tıp, parçacık hızlandırıcıları vb.
• Şu anda GRC ( Global Resource Corporation ) bunları kullanıyor amplifikatörler günlük malzemelerdeki hidrokarbonları dönüştürmek için, otomotiv atıkları, kömür, dizel yakıt, petrol kumları, şist, vb.
• Klystron amplifikatörleri, mikrodalga gücünün çok daha üstün çıkışları üretebilir. Gunn diyotları katı hal mikrodalga cihazları olarak adlandırılır.
• Genel olarak, bu amplifikatörler, çıkış aralıklarının 50 MW ve 2856 MHz'de 50 kW olacağı yerlerde kullanılır. Bu yüzden yüzlerce MHz'den yüzlerce GHz'e kadar kullanılırlar
• Radarlardaki klistron, 2380 Mhz'de 1 MW aralığında çıkış gücü verir.

Böylece, hepsi bu klystron hakkında amplifikatör çeşitleri, farklılıkları ve uygulamaları. Son olarak yukarıdaki bilgilerden, bu amplifikatörlerin yüksek güçlü mikrodalga tüplerinin yanı sıra hız modülasyonlu olduğu sonucuna varabiliriz. Bunlar radar ekipmanlarında amplifikatör olarak kullanılır. Bu yükselticiler, elektron ışını hızını değiştirerek transfer süresinin bir etkisinden yararlanır. Bir klistron, tüpün ekseni bölgesindeki elektron alanını modüle etmek için kullanılan bir veya birkaç boşluk içerir. İşte sana bir soru Klystron Amplifikatörünün işlevi nedir?