Засыпкин Е.В.
 Статья на сайте eLibrary

На основании результатов предшествующих работ для расширения полосы усиления многокаскадного гиротвистрона в наиболее важной для мощных гирорезонансных приборов области больш\'их токов электронного пучка предложено минимизировать длину участка дрейфа между последним промежуточным резонатором и выходной секцией при одновременном условии отсутствия связи между ними. Предсказанная возможность подтверждена в процессе экспериментального исследования четырёхкаскадного гиротвистрона, работавшего в режиме максимального коэффициента полезного действия (КПД), т. е. при длине третьего участка дрейфа существенно меньшей длин первого и второго участков дрейфа. В гиротвистроне с рабочим типом колебаний ТЕ0 1 на частоте 9,25 ГГц при ускоряющем напряжении U0 = 16 кВ и токе электронного пучка I0=3,0 А реализована ширина полосы усиления по половинному уровню мощности выходного излучения 1,8 % с КПД 28 % и коэффициентом усиления 26 дБ. Измеренные значения ширины полосы и КПД существенно превышают величины (ширина полосы 1 % и КПД 21 %), достигнутые при токе пучка 3,0 А в трёхкаскадном гиротвистроне, работавшем в режиме максимального усиления, т. е. при длине первого участка дрейфа приблизительно равной длине второго участка дрейфа.

На английском языке
Experimental study of a four-cascade gyrotwystron amplifier operating in the regime of maximum efficiency
Zasypkin E.V.

We propose, basing on the results of earlier works, to minimize the length of the drift section between the last intermediate cavity and the output section under the simultaneous condition of the absence of coupling between them, in order to expand the gain band of a multi-stage gyrotwystron in the region of high electron beam currents, which is most important for powerful gyro-resonance devices. The predicted possibility was confirmed in the process of studying experimentally a four-stage gyrotwystron operating in the maximum efficiency regime, i.e., with the length of the third drift section significantly shorter than the lengths of the first and second drift sections. In a gyrotwystron with the operating TE0 1mode at a frequency of 9.25 GHz, the accelerating voltage U0 = 16 kV, and the electron beam current I0=3. A, a gain bandwidth of 1.8% at half the output radiation power level with an efficiency of 28% and a gain of 26 dB was achieved. The measured values of the bandwidth and efficiency significantly exceed the values (1% and 21%, respectively) achieved at a beam current of 3.0 A in a three-stage gyrotwystron operated in the maximum gain regime, i.e., with the length of the first drift section approximately equal to the length of the second drift section.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2025_68_08_683