12.1.2 Карсинотрон типа М

Карсинотрон типа М представляет собой лампу обратной волны с поперечным магнитным полем [15, 75, 200]. Поток мощности вдоль замедляющей структуры направлен навстречу пучку; поскольку есть уменьшение мощности, вызванное пучком, между плоскостями в уравнениях (12.3) и (12.4) необходимо поставить знак минус. Граничные условия таковы: при при где длина конструкции. Условия существования усиления имеют вид

Пусковой ток, при котором возникает самовозбуждение, можно получить из отношения

так как Возникающий из-за пространственного заряда диокотронный эффект [289] уменьшает пусковой ток. К. п. д. определяется приближенно уравнением (12.9).

Описанные лампы обратной волны могут быть выполнены либо в плоской конструкции, либо, как это показано на рис. 12.1, б, в замкнутой кольцевой конструкции. Перестройка частоты осуществляется вариацией магнитного поля или ускоряющего напряжения;

последний способ используется чаще. Диапазон перестройки по частоте при этом ограничен предельной частотой замедляющей структуры или максимальным напряжением и постоянной мощностью на входе. Если пренебречь непостоянством мощности на выходе, то можно получить очень большой диапазон перестройки по частоте; при этом частота будет изменяться с напряжением во всем диапазоне почти по линейному закону. Ввиду того что эти свойства остаются и при очень быстрых переходных режимах, они могут быть использованы для частотной модуляции.

Карсинотрон типа М эффективно работал в режиме большой мощности с высоким к. п. д. [24, 290]. В одной из ламп такого типа мощность на выходе составила при к. п. д. 40%, а диапазон перестройки по частоте был равен при изменении напряжения от 2,6 до Как и в других типах ламп обратной волны, частота колебаний здесь не чувствительна к сопротивлению нагрузки, и линии постоянной выходной мощности на диаграмме Рике близки к окружностям. В коаксиальных конструкциях 1294], работающих в импульсном режиме, магнитное поле образуется током, протекающим по внутреннему проводнику. В литературе рассмотрены также другие широкополосные лампы типа М [77, 156, 387, 388, 389].

Карматрон [70, 293] сходен с карсинотроном типа М, однако в конструкции карматрона электронный пучок вращается непрерывно, в результате лампа генерирует с более короткой замедляющей структурой, но диапазон электронной перестройки уменьшается, так как вторичное вхождение пучка вводит новое условие фазы. Платинотрон [32, 33] представляет собой другой вид генератора обратной волны со скрещенными полями, обладающий незамкнутой замедляющей системой. Так же как и в магнетроне, замкнутый электронный пучок здесь создается цилиндрическим коаксиальным катодом. Работая в режиме усиления, эта лампа, называемая в таком случае амплитроном [71, 386], обеспечивает высокий к. п. д. и широкую полосу пропускания. Описанный в работе [313] прибор работает в диапазоне при импульсной мощности на выходе средней мощности усилении 8 дб и к. п. д. 75%.