Le terme klystron est tiré de la forme racine d'un verbe grec (klys) faisant référence à l'écoulement des vagues se brisant près d'un rivage, ainsi que la dernière partie de le terme électron . Les inventeurs du klystron sont deux frères à savoir Sigurd Varian et Russel de l'Université de Stanford en 1937, et disponible en 1939. Les informations sur l'amplificateur klystron ont été influencées par les chercheurs en radar des États-Unis et du Royaume-Uni. Cet article donne un aperçu de amplificateur klystron , les types , et son applications
Qu'est-ce qu'un amplificateur Klystron?
Le klystron l'amplificateur est un appareil utilisé pour amplifier les signaux de fréquence micro-ondes qui atteignent des niveaux élevés de gain de puissance en appliquant les principes du tube à vide ainsi que le concept de groupage d'électrons. La gamme de région UHF de l'amplificateur klystron va de 300 MHz-3 GHz à 400 GHz. Ceux-ci peuvent être appliqués dans différents types d'industries comme le satellite, la diffusion télévisée, le médical, le radar, les accélérateurs de particules, etc.
Amplificateur Klystron
Le fonctionnement de Klystron peut être fait par les étapes suivantes.
- Le canon à électrons du klystron génère un flux d'électrons.
- La vitesse des électrons sera contrôlée par les cavités de groupage afin qu'ils puissent entrer par paquets à la sortie de la cavité.
- Le groupe d'électrons stimule les micro-ondes dans la cavité o / p de l'amplificateur.
- Le flux des micro-ondes dans le guide d'ondes les déplace vers l'accélérateur.
- Enfin, les électrons seront absorbés dans l'arrêt du faisceau.
Classification de l'amplificateur Klystron
Ces amplificateurs sont des tubes à vide micro-ondes énergétiques et modulés avec la vitesse utilisée dans une sorte de systèmes radar . Ces dispositifs utilisent l'effet du temps de transfert en modifiant la vitesse du faisceau d'électrons. Un amplificateur klystron se compose d'une ou plusieurs cavités. Un amplificateur klystron comprend une ou plusieurs cavités qui jouent un rôle essentiel dans le tube klystron en contrôlant le champ électrique dans la région de l'axe du tube klystron. Ceux-ci sont classés en deux types en fonction des cavités qui comprennent les éléments suivants.
- Amplificateur klystron à deux cavités
- Amplificateur Reflex Klystron
Amplificateur Klystron à deux cavités
Ces types d'amplificateurs Klystron à cavité comprennent diverses cavités utilisées pour contrôler le champ électrique dans la région de l'axe du tube klystron. Un réseau est disposé dans le moyeu de plusieurs cavités pour laisser passer les électrons. Ici, la cavité principale par le dispositif d'appariement est appelée comme un groupeur tandis que la cavité suivante par l'appareil d'appariement est appelée comme un receveur.
La direction de la région change par la fréquence de la cavité de Buncher, de sorte que le substitut se dépêche et ralentit les électrons du faisceau circulant à travers les réseaux. L'espace externe des réseaux de Buncher est appelé espace de dérive, qui peut être créé avec les électrons dans cette région lorsque les électrons rapides passent les électrons qui circulent lentement.
Amplificateur Klystron à deux cavités
La fonction principale de la cavité du capteur est de capter l'énergie du faisceau d'électrons. Les réseaux de receveurs sont disposés avec une poutre, à un endroit où les grappes sont complètement produites. La position est décidée avec le temps de transfert des grappes à la fréquence radio normale des cavités. Le collecteur reçoit la puissance du faisceau d'électrons et la change en température et en rayonnement X. Une cavité supplémentaire parmi les cavités d'entrée et de sortie du klystron fondamental peut améliorer la puissance de sortie, l'amplification et l'efficacité du klystron. Des cavités supplémentaires fournissent une vitesse pour ajuster le faisceau d'électrons et produisent une énergie améliorée qui est accessible à la sortie.
Amplificateur Reflex Klystron
Reflex klystron est inventé par Robert Sutton , donc un autre nom de cet amplificateur klystron est Tube de Sutton . C'est un tube de faible puissance et fonctionne comme un oscillateur. Cet amplificateur est principalement utilisé comme un oscillateur dans un modulateur de récepteurs radar ainsi que d'émetteurs micro-ondes. Cependant, ces appareils sont remplacés avec semi-conducteur appareils à micro-ondes.
Dans ce type d'amplificateur, le flux du faisceau d'électrons se fera dans une seule cavité résonnante, et les électrons seront alimentés avec un canon à électrons dans une partie du tube. Après avoir utilisé la cavité résonnante, ils sont reproduits avec une électrode à réflecteur stimulée négativement destinée à un autre passage dans la cavité, où ils sont ensuite collectés.
Amplificateur Reflex Klystron
Chaque fois que le faisceau d'un électron circule dans la cavité, il est appelé vitesse modulée. L'assemblage des paquets d'électrons a lieu dans l'espace d'écoulement entre la cavité ainsi que dans un réflecteur. La tension sur le dessus du réflecteur doit être ajustée de manière à ce que le groupage d'électrons soit au maximum car le faisceau d'électrons revient dans la cavité, vérifiant ainsi qu'une énergie la plus élevée sera stimulée dans la cavité du faisceau vers les oscillations RF.
La tension du réflecteur sera légèrement modifiée par rapport à la valeur la plus favorable, ce qui se traduit par une variation de fréquence et une perte de puissance de sortie. Ce résultat offre un avantage pour le contrôle automatique de la fréquence dans les récepteurs et dans la modulation de fréquence pour les émetteurs. Le niveau de modulation qui affecte la communication est peu suffisant pour que la puissance de sortie reste fondamentalement stable.
Il y a régulièrement plusieurs sections pour la tension du réflecteur où l'amplificateur va osciller celles-ci sont spécifiées avec des formes. La plage de modification électronique de l'amplificateur est généralement désignée par le changement de fréquence entre les demi-points de puissance. Ces points de puissance seront sous la forme d'oscillations où la puissance de sortie est la moitié de la sortie la plus élevée de la forme. Cet amplificateur sera changé dans plusieurs applications avec le courant technologie des semi-conducteurs .
Différence entre le Klystron à deux cavités et le Klystron Reflex
La différence entre le klystron à deux cavités et le klystron réflexe comprend les éléments suivants.
- Le klystron à deux cavités est le tube de klystron le plus simple.
- Il comprend deux résonateurs à cavité micro-ondes, à savoir le groupeur et le receveur.
- Ce klystron peut être utilisé comme amplificateur.
- Reflex Klystron est un appareil à cavité unique.
- Reflex Klystron est utilisé comme oscillateur.
- Le nom de ce klystron est pris en raison de son acte réflexe de faisceau d'électrons.
- Ce klystron est totalement différent du klystron à cavité car il a une seule cavité et est utilisé pour la modulation sinon la démodulation.
Applications des amplificateurs Klystron
Les applications des amplificateurs klystron sont les suivantes.
- Le applications des amplificateurs klystron impliquer dans le satellite, la physique des hautes énergies, la communication large bande haute puissance, le radar, le médical, les accélérateurs de particules, etc.
- À l'heure actuelle, GRC ( Global Resource Corporation ) utilise ces amplificateurs pour convertir les hydrocarbures dans les matériaux quotidiens, les déchets d'automobile, le charbon, le carburant diesel, les sables bitumineux, le schiste bitumineux, etc.
- Les amplificateurs Klystron peuvent produire des sorties de puissance micro-ondes bien supérieures à celles Diodes Gunn qui sont appelés dispositifs micro-ondes à semi-conducteurs.
- Généralement, ces amplificateurs sont utilisés là où les gammes de sorties seront de 50 MW ainsi que 50 kW à 2856 MHz. Ils sont donc utilisés de centaines de MHz à des centaines de GHz
- Le klystron dans les radars donne une puissance de sortie de l'ordre de 1 MW à 2380 Mhz
Ainsi, c'est tout à propos de klystron amplificateur, types, différences et leurs applications. À partir des informations ci-dessus enfin, nous pouvons conclure que ces amplificateurs sont modulés en vitesse ainsi que des tubes micro-ondes de haute puissance. Ceux-ci sont utilisés comme amplificateurs dans les équipements radar. Ces amplificateurs utilisent un effet du temps de transfert en modifiant la vitesse du faisceau d'électrons. Un klystron contient une ou plusieurs cavités utilisées pour moduler la zone électronique dans la région de l'axe du tube. Voici une question pour vous, quelle est la fonction d'un amplificateur Klystron?
