138320. lajstromszámú szabadalom • Magnetron rendszerű, nagyfrekvenciájú elektromos oszcillátor
4 138800. A találmány szerinti magnetron szerkesztésénél a következő három alapegyenletet használhatjuk: I y — 2x IQ'-^D 2 6ii H^7 ^*^ NWA ITT P — 4x 10*w«D»LE A fentiekben V az anód és katód közötti potenciálkülönbség voltokban. H a mágneses mező oerstedekben. 10 P a teljesítmény kilowattokban. D a (2) központi üreg átmérője centiméterekben. N a (4) rezonátorok száma. L a katódnak hossza és a rezonátorok-15 nak axiális hossza centiméterekben. A a szomszédos rezonátorokban fellépő rezgések közötti fáziskülönbség radiánsokban. W a hullámhossz centiméterekben. 20 E pedig a hatásfok, vagyis a beadott és kivett energia közötti viszonyszám. A fenti egyenleteket a készülék fent ismertetett működési hipotézise alapján állapítottuk meg. Feltételeztük, hogy a katód átmé-25 rője 0.4 D, minthogy a magnetronok szerkesztésénél általában ez a méret adja meg az optimális mezőfeltételeket a katódon és hogy az emissziós áramsűrűség (5) amper/ cm2 , amit a szóbanforgó készülékeknél, ív-30 kisülések meggátlása végett, általában a megengedett maximális értéknek tekintenek. Aránylag egyszerű kifejezések elérésére még egyéb feltevésekből kell kiindulni. En-35 nélfogva az egyenleteket nem kell úgy felfognunk, hogy minden körülmények között, a készülék működésének pontos matematikai analízisét szolgáltatják. Tudvalévő például, hogy a fent megadott emissziós áram-40 erősség értéke bizonyos körülmények kőzött majdnem megkettőzhető és úgy találtuk, hogy a készülék még jobb hatásfokkal fog dolgozni az egyenletekből adódó V és H értékeknél nagyobb értékek mellett. A 45 katód átmérője sincsen feltétlenül a fentemlített 0.4 D értékre korlátozva. A fenti egyenletek értéke abban áll, hogy az ezek alapján szerkesztett magnetronok mindenkor kielégítően fognak működni az adott 50 értékekkel megegyezően, úgy, hogy az egyenletek a szerkesztéshez egyszerű és hasznos alapot szolgáltatnak. Az egyenletek felhasználásához szükséges az A és E értékeit tudnunk. Ha az egymás után következő rezonátorok közötti fáziskülönb- 55 séget vesszük figyelembe, egymás után, a teljes kör bezárásáig, úgy látni fogjuk, hogy az N A szorzatnak mindenkor 2 rc többszörösének kell lennie. N páros értékeinél A — %, míg N páratlan értékeinél je- ü0 lenleg az A értékét minden esetben kísérletileg kell megállapítani. így például azt találtuk, hogyha N=5, úgy bizonyos műkög dési körülmények mellett A = -^• «. Az E értékét kísérletileg kell megállapítani, a 65 mindenkori szerkezetnek megfelelően és a III. egyenletben P kiszámításához E értékét meg kell becsülni. Különböző szerkezetek és különböző működési körülmények számára E értékét 0.1 és 0.6 között állapítot- 70 luk meg. Megjegyzendő, hogy P egyenes arányban áll L-el és azt, hogy P-t L növelésével növeljük, főképpen az korlátozza, hogy mily mértékben lehet széles rés esetén a H kívánt értékét biztosítani. 75 Más fontos összefüggés van W és az egyes rezonátorok méretei között, amint ezt a 4. ábra szemlélteti. Ebben (d) a (4) rezonátor átmérője, (w) az (5) rés szélessége és (1) a rés radiális mélysége. A leg- so egyszerűbb alapvető számítás arra vezet. hogy az egyenlet W=K(d) y — , amidőnis K állandó, amelynek értékét Mott 7.23-nak adja meg. Azt találtuk, hogy ez az érték elég jól vág kísérleti eredményeink- 85 kel, amelyekben a W megfigyelt értékei 2 és 10 cm között változnak. A feladatot úgy is kezelhetjük, hogy a szóbanforgó változókra vonatkozó, tapasztalati görbéksorozatát használjuk. A 4. ábrával kapcso- í*o latban megemlíthetjük, hogy ha igen éles frekvenciagörbét kívánunk, úgy az (1) és (w) értékeinek olyannak kell lenniök, hogy a hasíték kapacitása lehetőleg csekély legyen. Ha azonban ez a kívánság nem 95 fontos, oly rezonátoralakokat használhatunk, amelyeknek nincsenek a fenti jellemzői, amint ezt az alábbiakban még leírjuk. A fenti összefüggéseken kívül még tisz- IOÍ tán mértani összefüggés is '/an, amelyet a következő egyenlet fejez ki: 2 R sin w W = N-(d) amidőnis (t) két szomszédos rezonátor közötti minimális falvastagság és R a (2) kőz- 105 ponti üreg és bármely rezonátor mértani tengelyei közötti távolság. A (t) mennyiség
