Перейти к содержанию
    

Генератор 10 ГГц на клистроне. Вопрос о длине волновода

В книжке Шахмаева "Демонстрационные опыты по электричеству" на стр. 35 показана конструкция генератора на отражательном клистроне:

 

http://publ.lib.ru/ARCHIVES/SH/SHAHMAEV_Nikolay_Mihaylovich/_Shahmaev_N.M..html

 

У меня вопрос по волноводу. Откуда взята длина в 190 мм ? Зачем такой длинный волновод ? Как я понимаю, поршень должен находиться на расстоянии в четверть длины волны от штырька клистрона. 10 ГГц -> 30 мм -> получается расстояние в 7.5 мм.

Тут все ясно. Но расстояние между рупором и штырьком в этом случае равно: 190 - 7.5 = 182.5 мм. Согнул я волновод из мягкой жести, и он получился очень длинным. Как я понимаю, ничего страшного не случится, если я уменьшу его длину на несколько длин волн. Например, на 4 длины волны. И тогда получится 182.5 - 4*30 = 182.5 - 120 = 62.5 мм. А общая длина волновода будет равна 62.5 + 7.5 = 70 мм. Это уже гораздо лучше.

Мало того, я видел публикацию, гораздо более позднюю. И там та же задача, и та же длина волны, и волновод такой же. И длина его равна ... да-да, 70 мм ! Вот:

 

https://files.scienceforum.ru/pdf/2020/5e3a930ea0f55.pdf

 

Так, значит, я прав ? Или нет ?

 

И еще. Насколько критично наличие небольшого зазора между поршнем и волноводом ? Все делается дома, станков и проч. у меня нет, в результате между поршнем и волноводом будет щель где-то в 0.5 мм. Как я понимаю, это не страшно ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, kovigor said:

У меня вопрос по волноводу. Откуда взята длина в 190 мм ? Зачем такой длинный волновод ? Как я понимаю, поршень должен находиться на расстоянии в четверть длины волны от штырька клистрона. 10 ГГц -> 30 мм -> получается расстояние в 7.5 мм.

Тут все ясно. Но расстояние между рупором и штырьком в этом случае равно: 190 - 7.5 = 182.5 мм. Согнул я волновод из мягкой жести, и он получился очень длинным. Как я понимаю, ничего страшного не случится, если я уменьшу его длину на несколько длин волн. Например, на 4 длины волны. И тогда получится 182.5 - 4*30 = 182.5 - 120 = 62.5 мм. А общая длина волновода будет равна 62.5 + 7.5 = 70 мм. Это уже гораздо лучше.

Да, эта длина выбирается из соображений удобства крепления, даже не нужно привязываться к длине волны.

1 hour ago, kovigor said:

И еще. Насколько критично наличие небольшого зазора между поршнем и волноводом ? Все делается дома, станков и проч. у меня нет, в результате между поршнем и волноводом будет щель где-то в 0.5 мм. Как я понимаю, это не страшно ?

Прежде всего, контакт должен быть стабильным: либо есть, либо нет. Это нужно для того, чтобы настройка не сбивалась.

См. http://www.ultrasonex-amfodent.ru/content/volnovody/34/index.html

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо, теперь ясно !

 

Пара вопросов по рупору.

У Шахмаева не все размеры нанесены на чертеж. Как я понял из книжки, обычно выбирают соотношение сторон как (1 к 1.5). Верно ?

И чем длиннее рупор, тем уже диаграмма направленности. Просто у Шахмаева рупор довольно длинный, я бы хотел его раза в полтора укоротить ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

12 minutes ago, kovigor said:

Как я понял из книжки, обычно выбирают соотношение сторон как (1 к 1.5). Верно ?

https://ru.wikipedia.org/wiki/Рупорная_антенна

12 minutes ago, kovigor said:

Просто у Шахмаева рупор довольно длинный, я бы хотел его раза в полтора укоротить ...

Можно, наверное, но это повлияет на характеристики.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Длинный волновод там делается  качественно отсечь критическую длину волны и неосновные моды распространения, иначе ни о какой согласовке речи быть не может. поэтому жедательно  чтобы 100% в двльней зоне все это было. дальняя зона начинается с 10 длин волн. Схалтурить можно, но не сильно.

Кроме того, ечть некоторые тесты и методики, которые предполагают короткое замыкание волновода сплошной заглушкой. В случае слишком короткого участка согласования, у вас врядли чтото вменяемое выйдет намерить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо.

Это не измерительный прибор, а демонстрационный, для постановки опытов по распространению электромагнитных волн ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

On 5/8/2022 at 8:29 PM, kovigor said:

Спасибо.

Это не измерительный прибор, а демонстрационный, для постановки опытов по распространению электромагнитных волн ...

Я когда вел лабы студентам, намучился с клистронами и приладил к волноводу через КВП простой покупной генератор на 10 ГГц, а именно датчик движения (см. гугле по фразе "Радар Доплера на чипе HB100"). Там надо найти выход передатчика, отрезать микрополоски к патчам. А в дырочку запаять штырек, который через отверстие возбуждает короткозамкнутый отрезок волновода. Настраивать можно перемещением платы в пределах овального отверстия в стенке волновода или винтиком на крышке платы - он давит на диэлектрический резонатор, слегка меняя частоту резонанса. Питание 5 В.

Мощность, ЕМНИП, ок. 10 мВт, спектр у такого генератора грязноват, частота может плыть от температуры и пр. Но для демонстрации - самое оно. 

Р.S.: А вот как манипуляцию делал - не помню. То ли питание периодическое, то ли на плате что-то припаивал для периодического срыва генерации...

Допплер 10 ГГц.jpeg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Размер рупора можно оценить на фото, пирамидальный рупор с фланцем 23*10. Есть так называемый "оптимальный рупор": слишком узкий -> широкая ДН, слишком широкий угол -> неравномерность фазы по раскрыву, снижение коэфф. усиления. Мы использовали рупоры с такими примерными размерами: раскрыв 13х8,5 см, длина рупора от раскрыва до фланца 15 см.

На переднем плане две волноводные детекторные секции с диодом ДК-В5М, ДК-В6М, ДК-В7М. Черный прибор - микровольтметр переменного тока, по сути, микрофонный усилитель. Напряжение на выходе диода 5-100 мкВ с частотой модуляции клистрона (генератора).

IMG_2949.JPG

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Заработало.

Пока без рупора. Просто висящий на проводках клистрон. Четко определяется зона генерации, как и написано в книжке. В качестве индикатора - вот этот пробник, см. последний рисунок по ссылке:

 

http://www.mrwolf.ru/Gadzhety_i_tehnologii/Elektronika/4581

 

Пробник вышел очень дубовый. Вот как бы сделать что-то более чувствительное ...

Ладно, разбираюсь дальше ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...