Il termine klystron è preso dalla forma radice di un verbo greco (klys) che si riferisce al flusso delle onde che si infrangono vicino a una riva, così come l'ultima parte di il termine elettrone . Gli inventori del klystron sono due fratelli, vale a dire Sigurd Varian e Russel dall'università di Stanford nel 1937 e disponibile nel 1939. Le informazioni sull'amplificatore klystron sono state influenzate dai ricercatori radar di Stati Uniti e Regno Unito. Questo articolo fornisce una panoramica di amplificatore klystron , tipi , e la sua applicazioni
Cos'è un amplificatore Klystron?
Il klystron l'amplificatore è un dispositivo utilizzato per amplificare i segnali di frequenza delle microonde che raggiungono stadi elevati di guadagno di potenza applicando i principi del tubo a vuoto e il concetto di raggruppamento di elettroni. La gamma della regione UHF dell'amplificatore klystron va da 300 MHz-3 GHz a 400 GHz. Questi possono essere applicati in diversi tipi di industrie come satellite, trasmissioni TV, medico, radar, acceleratori di particelle, ecc.
Amplificatore Klystron
Il lavoro di Klystron può essere eseguito con i seguenti passaggi.
- Il cannone elettronico nel klystron genera un flusso di elettroni.
- La velocità degli elettroni sarà controllata dalle cavità di raggruppamento in modo che possano entrare in mazzi all'uscita della cavità.
- Il gruppo di elettroni stimola le microonde nella cavità o / p dell'amplificatore.
- Il flusso delle microonde nella guida d'onda le sposta verso l'acceleratore.
- Infine, gli elettroni verranno assorbiti nell'arresto del fascio.
Classificazione dell'amplificatore Klystron
Questi amplificatori sono energetici tubi a microonde a vuoto e modulati con la velocità utilizzata in una sorta di sistemi radar . Questi dispositivi sfruttano l'effetto del tempo di trasferimento modificando la velocità del fascio di elettroni. Un amplificatore klystron è costituito da una o più cavità. Un amplificatore klystron include una o più cavità che svolgono un ruolo essenziale nel tubo klystron controllando il campo elettrico nella regione dell'asse del tubo klystron. Questi sono classificati in due tipi a seconda delle cavità che includono quanto segue.
- Amplificatore klystron a due cavità
- Amplificatore klystron reflex
Amplificatore Klystron a due cavità
Questi tipi di amplificatori Klystron a cavità includono varie cavità utilizzate per controllare il campo elettrico nella regione dell'asse del tubo klystron. Una rete è disposta nel fulcro di multi cavità per consentire il flusso di elettroni. Qui, la cavità primaria del dispositivo di accoppiamento è chiamata Buncher mentre la cavità successiva dal dispositivo di accoppiamento è chiamata Catcher.
La direzione della regione cambia in base alla frequenza della cavità di Buncher, in modo che il sostituto acceleri e rallenti gli elettroni del fascio che fluiscono attraverso le reti. Lo spazio esterno delle reti Buncher è chiamato spazio di deriva, che può essere creato con gli elettroni in questa regione quando gli elettroni veloci passano gli elettroni che fluiscono lentamente.
Amplificatore Klystron a due cavità
La funzione principale della cavità del ricevitore è quella di assorbire energia dal fascio dell'elettrone. Le reti di raccolta sono disposte con trave, in una posizione in cui i grappoli vengono completamente prodotti. La posizione viene decisa con il tempo di trasferimento dei grappoli alla normale radiofrequenza delle cavità. Il collettore ottiene la potenza del fascio di elettroni e la trasforma in temperatura e radiazione X. Una cavità aggiuntiva tra le cavità di ingresso e di uscita del klystron fondamentale può aumentare la potenza di uscita, l'amplificazione e l'efficienza del klystron. Cavità aggiuntive forniscono la velocità per regolare il fascio di elettroni e per produrre un'energia potenziata accessibile all'uscita.
Amplificatore Klystron Reflex
Reflex klystron è stato inventato da Robert Sutton , quindi un altro nome di questo amplificatore klystron è Sutton tube . È una valvola a bassa potenza e funziona come un oscillatore. Questo amplificatore è utilizzato principalmente come un oscillatore all'interno di un modulatore di ricevitori radar e trasmettitori a microonde. Tuttavia, questi dispositivi vengono sostituiti con semiconduttore dispositivi a microonde.
In questo tipo di amplificatore, il flusso del fascio di elettroni sarà attraverso un'unica cavità risonante e gli elettroni saranno energizzati con un cannone elettronico in una parte del tubo. Dopo aver lasciato utilizzare la cavità risonante vengono riprodotti con un elettrodo riflettore stimolato negativamente destinato ad un altro passaggio attraverso la cavità, dove vengono poi raccolti.
Amplificatore Klystron Reflex
Ogni volta che il fascio di un elettrone scorre attraverso la cavità, si chiama velocità modulata. L'assemblaggio dei fasci di elettroni avviene nello spazio di flusso tra la cavità così come un riflettore. La tensione sulla parte superiore del riflettore dovrebbe essere regolata in modo che il raggruppamento di elettroni sia al massimo perché il fascio di elettroni ritorna nella cavità, verificando così che una massima energia verrà stimolata nella cavità dal raggio verso le oscillazioni RF.
La tensione del riflettore verrà leggermente modificata rispetto al valore più favorevole, il che influisce su una variazione di frequenza e sulla perdita di potenza in uscita. Questo risultato offre un vantaggio per il controllo automatico della frequenza nei ricevitori e nella modulazione di frequenza per i trasmettitori. Il livello di modulazione che influenza la comunicazione è poco sufficiente perché la potenza di uscita rimanga fondamentalmente stabile.
Ci sono regolarmente diverse sezioni per la tensione del riflettore in cui oscillerà l'amplificatore, queste sono specificate con le forme. L'intervallo di modifica elettronica per l'amplificatore è generalmente indicato dalla variazione di frequenza tra punti di metà potenza. Questi punti di potenza avranno la forma di oscillazione in cui la potenza di uscita è la metà dell'uscita più alta nella forma. Questo amplificatore verrà modificato in diverse applicazioni con la corrente tecnologia dei semiconduttori .
Differenza tra Two Cavity Klystron e Reflex Klystron
La differenza tra il klystron a due cavità e il klystron riflesso include quanto segue.
- Il klystron a due cavità è il tubo klystron più semplice.
- Include due risonatori a cavità a microonde, vale a dire il mazzo e il ricevitore.
- Questo klystron può essere utilizzato come amplificatore.
- Reflex Klystron è un apparato a cavità singola.
- Reflex Klystron è utilizzato come oscillatore.
- Il nome di questo klystron è preso a causa del suo atto riflesso di fascio di elettroni.
- Questo klystron è totalmente dissimile dal klystron cavità perché ha una sola cavità e utilizzato per la modulazione altrimenti demodulazione.
Applicazioni degli amplificatori Klystron
Le applicazioni degli amplificatori klystron includono quanto segue.
- Il applicazioni di amplificatori klystron coinvolgere in satellite, fisica delle alte energie, comunicazioni a banda larga ad alta potenza, radar, medici, acceleratori di particelle, ecc.
- Allo stato attuale, GRC ( Global Resource Corporation ) li utilizza amplificatori per convertire gli idrocarburi in materiali giornalieri, rifiuti di automobili, carbone, gasolio, sabbie bituminose, scisti bituminosi, ecc.
- Gli amplificatori Klystron possono produrre uscite di potenza a microonde di gran lunga superiori rispetto a Diodi Gunn che sono denominati come dispositivi a microonde a stato solido.
- Generalmente, questi amplificatori vengono utilizzati dove le gamme di uscite saranno 50 MW e 50 kW a 2856 MHz. Quindi vengono utilizzati da centinaia di MHz a centinaia di GHz
- Il klystron nei radar fornisce la potenza di uscita nella gamma di 1 MW a 2380 Mhz
Quindi, questo è tutto su klystron amplificatore, tipi, differenze e loro applicazioni. Dalle informazioni di cui sopra, infine, possiamo concludere che questi amplificatori sono tubi a microonde modulati in velocità e ad alta potenza. Questi sono usati come amplificatori nelle apparecchiature radar. Questi amplificatori sfruttano un effetto del tempo di trasferimento modificando la velocità del fascio di elettroni. Un klystron contiene una o più cavità utilizzate per modulare l'area dell'elettrone nella regione dell'asse del tubo. Ecco una domanda per te, qual è la funzione di un amplificatore Klystron?
