Mikrodalga Mühendisliği - Reflex Klystron
Bu mikrodalga jeneratör, değişken frekansa sahip tek bir boşlukta yansımalar ve salınımlar üzerinde çalışan bir Klystron'dur.
Reflex Klystron, bir elektron tabancası, bir katot filamenti, bir anot boşluğu ve katot potansiyelinde bir elektrottan oluşur. Düşük güç sağlar ve verimliliği düşüktür.
Reflex Klystron İnşaatı
Elektron tabancası, anot boşluğundaki boşluktan geçen elektron ışını yayar. Bu elektronlar, yüksek negatif potansiyelde olan Repeller elektroduna doğru hareket eder. Yüksek negatif alan nedeniyle, elektronlar anot boşluğuna geri itilir. Dönüş yolculuklarında elektronlar boşluğa daha fazla enerji verir ve bu salınımlar devam ettirilir. Bu refleks klistronun yapısal detayları aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir.
Tüpte salınımların zaten mevcut olduğu ve bunun çalışmasıyla devam ettiği varsayılmaktadır. Elektronlar anot boşluğundan geçerken bir miktar hız kazanır.
Reflex Klystron'un Çalışması
Reflex Klystron'un işleyişi bazı varsayımlarla anlaşılmaktadır. Elektron ışını anot boşluğuna doğru hızlandırılır.
Bir referans elektron olduğunu varsayalım eranot boşluğunu geçer, ancak fazladan hızı yoktur ve Repeller elektroduna ulaştıktan sonra aynı hızda geri itilir. Diyelim ki başka bir elektronee Bu referans elektrondan daha önce başlayan, Kovucuya ilk ulaşır, ancak yavaşça geri döner ve referans elektron ile aynı zamanda ulaşır.
Başka bir elektronumuz var, geç elektron el, her ikisinden de sonra başlar er ve eeancak, geri dönerken daha büyük bir hızla hareket eder, er ve ee ile aynı zamanda ulaşır.
Şimdi, bu üç elektron, yani er, ee ve el boşluğa aynı anda ulaşmak, bir electron bunch. Bu seyahat süresinetransit timeoptimum bir değere sahip olması gereken. Aşağıdaki şekil bunu göstermektedir.
Anot boşluğu elektronları giderken hızlandırır ve dönüş yolculuğu sırasında elektronları geciktirerek enerjilerini kazanır. Boşluk voltajı maksimum pozitif olduğunda, bu maksimum negatif elektronların geciktirilmesine izin verir.
Optimum geçiş süresi şu şekilde temsil edilir:
$$ T = n + \ frac {3} {4} \ quad burada \: n \: \: bir \: tamsayı $$
Bu geçiş süresi, Kovucu ve anot voltajlarına bağlıdır.
Reflex Klystron Uygulamaları
Reflex Klystron, aşağıdaki gibi değişken frekansın istendiği uygulamalarda kullanılır:
- Radyo alıcıları
- Taşınabilir mikrodalga bağlantıları
- Parametrik yükselteçler
- Mikrodalga alıcılarının yerel osilatörleri
- Mikrodalga jeneratörlerinde değişken frekansın istendiği bir sinyal kaynağı olarak.