O termo klystron é retirado da forma radical de um verbo grego (klys) referindo-se ao fluxo das ondas quebrando próximo a uma praia, bem como a última parte de o termo elétron . Os inventores do clístron são dois irmãos, a saber Sigurd Varian e Russel da Universidade de Stanford no ano de 1937 e disponível no ano de 1939. As informações sobre o amplificador klystron foram influenciadas pelos pesquisadores de radar dos EUA e Reino Unido. Este artigo oferece uma visão geral de amplificador klystron , tipos , e os seus formulários
O que é um amplificador Klystron?
O clístron amplificador é um dispositivo usado para amplificar sinais de frequência de microondas que atingem altos estágios de ganho de potência, aplicando os princípios do tubo de vácuo, bem como o conceito de agrupamento de elétrons. A faixa da região UHF do amplificador klystron varia de 300 MHz-3 GHz a 400 GHz. Eles podem ser aplicados em diferentes tipos de indústrias, como satélite, transmissão de TV, medicina, radar, aceleradores de partículas, etc.
Amplificador Klystron
O trabalho de Klystron pode ser feito pelas seguintes etapas.
- O canhão de elétrons no clístron gera fluxo de elétrons.
- A velocidade dos elétrons será controlada pelas cavidades de agrupamento para que eles possam entrar em grupos na saída da cavidade.
- O grupo de elétrons estimula as microondas na cavidade o / p do amplificador.
- O fluxo de micro-ondas no guia de ondas os move para o acelerador.
- Finalmente, os elétrons serão absorvidos na parada do feixe.
Classificação do amplificador Klystron
Esses amplificadores são tubos de vácuo de microondas energéticos e modulados com velocidade usados em algum tipo de sistemas de radar . Esses dispositivos fazem uso do efeito do tempo de transferência, alterando a velocidade do feixe de elétrons. Um amplificador klystron consiste em uma ou várias cavidades. Um amplificador de clístron inclui uma ou mais cavidades que desempenham um papel essencial no tubo de clístron, controlando o campo elétrico na região do eixo do tubo de clístron. Eles são classificados em dois tipos, dependendo das cavidades que incluem o seguinte.
- Amplificador klystron de duas cavidades
- Amplificador reflex klystron
Amplificador Klystron de duas cavidades
Esses tipos de amplificadores de clístron de cavidade incluem várias cavidades usadas para controlar o campo elétrico na região do eixo do tubo clístron. Uma rede é organizada no centro de múltiplas cavidades para permitir o fluxo de elétrons. Aqui, a cavidade primária pelo dispositivo de emparelhamento é chamada de Buncher, enquanto a próxima cavidade do dispositivo de emparelhamento é chamada de Catcher.
A direção da região muda pela frequência da cavidade de Buncher, de modo que o substituto apressa e retarda o fluxo de elétrons do feixe através das redes. O espaço externo das redes de Buncher é denominado espaço de deriva, que pode ser criado com os elétrons dessa região quando os elétrons rápidos passam pelos elétrons que fluem lentamente.
Amplificador Klystron de Duas Cavidades
A principal função da cavidade do coletor é absorver energia do feixe do elétron. As redes apanhadoras são dispostas com uma viga, em uma posição onde os cachos são totalmente produzidos. A posição é decidida com o tempo de transferência dos cachos na radiofrequência normal das cavidades. O coletor obtém a potência do feixe de elétrons e também a transforma em temperatura e radiação-X. Uma cavidade extra entre as cavidades de entrada e saída do clístron fundamental pode aumentar a potência de saída, a amplificação e a eficiência do clístron. Cavidades adicionais fornecem velocidade para ajustar o feixe de elétrons, bem como produzem energia aprimorada que é acessível na saída.
Amplificador Reflex Klystron
O klystron reflex é inventado por Robert Sutton , então outro nome deste amplificador klystron é Tubo de sutton . É um tubo de baixa potência e funciona como um oscilador. Este amplificador é usado principalmente como um oscilador dentro de um modulador de receptores de radar, bem como transmissores de microondas. No entanto, esses dispositivos são substituídos com semicondutor dispositivos de microondas.
Nesse tipo de amplificador, o fluxo do feixe de elétrons será através de uma única cavidade ressonante, e os elétrons serão energizados com um canhão de elétrons em uma parte do tubo. Depois de deixar o uso da cavidade ressonante, eles são reproduzidos com um eletrodo refletor estimulado negativamente, destinado a outra passagem pela cavidade, onde são coletados.
Amplificador Reflex Klystron
Sempre que o feixe de um elétron está fluindo pela cavidade, ele é chamado de modulação por velocidade. A montagem dos feixes de elétrons ocorre no espaço de fluxo entre a cavidade, bem como um refletor. A voltagem na parte superior do refletor deve ser ajustada de forma que o agrupamento de elétrons seja máximo porque o feixe de elétrons volta para a cavidade, verificando assim que uma energia mais alta será estimulada na cavidade do feixe em direção às oscilações de RF.
A tensão do refletor será um pouco alterada do valor mais favorável, o que afeta uma variação de frequência e perda de potência de saída. Este resultado oferece um benefício para o controle automático de frequência em receptores e em modulação de frequência para transmissores. O nível de modulação que afeta a comunicação é pouco suficiente para que a potência de saída permaneça fundamentalmente estável.
Existem regularmente várias seções para voltagem do refletor onde o amplificador oscilará estas são especificadas com formulários. A faixa de modificação eletrônica para o amplificador é geralmente indicada pela mudança de frequência entre pontos de meia potência. Esses pontos de potência estarão na forma de oscilação, onde a potência de saída é a metade da maior potência na forma. Este amplificador será alterado em várias aplicações com o atual tecnologia de semicondutor .
Diferença entre duas cavidades clístron e reflexo clístron
A diferença entre o clístron de duas cavidades e o clístron reflexo inclui o seguinte.
- O clístron de duas cavidades é o tubo clístron mais simples.
- Inclui dois ressonadores de cavidade de microondas, nomeadamente o buncher e o coletor.
- Este klystron pode ser usado como um amplificador.
- Reflex Klystron é um aparelho de cavidade única.
- Reflex Klystron é utilizado como um oscilador.
- O nome deste clístron é devido ao seu ato reflexo do feixe de elétrons.
- Este clístron é totalmente diferente do clístron de cavidade porque tem uma única cavidade e é usado para modulação ou demodulação.
Aplicações de amplificadores Klystron
As aplicações de amplificadores klystron incluem o seguinte.
- O aplicações de amplificadores klystron envolvem satélite, física de alta energia, comunicação de banda larga de alta potência, radar, médico, aceleradores de partículas, etc.
- Atualmente, GRC ( Global Resource Corporation ) está utilizando estes amplificadores para converter os hidrocarbonetos em materiais de cada dia, resíduos automotivos, carvão, óleo diesel, areias betuminosas, xisto betuminoso, etc.
- Os amplificadores Klystron podem produzir saídas muito superiores de potência de microondas em comparação com Diodos Gunn que são chamados de dispositivos de micro-ondas de estado sólido.
- Geralmente, esses amplificadores são usados onde as faixas de saída serão de 50 MW, bem como 50 kW a 2856 MHz. Então, eles são usados de centenas de MHz a centenas de GHz
- O clístron nos radares dá a potência de saída na faixa de 1 MW a 2380 Mhz
Portanto, isso é tudo sobre klystron amplificador, tipos, diferenças e suas aplicações. A partir das informações acima, finalmente, podemos concluir que esses amplificadores são modulados por velocidade, bem como tubos de microondas de alta potência. Eles são usados como amplificadores em equipamentos de radar. Esses amplificadores fazem uso de um efeito do tempo de transferência, alterando a velocidade do feixe de elétrons. Um clístron contém uma ou várias cavidades usadas para modular a área do elétron na região do eixo do tubo. Aqui está uma pergunta para você, qual é a função de um amplificador Klystron?
