Virtual Cathode Oscillator For Repeated Generation Hpm - Dra<U+009E>an Libor; Vrǹa Roman; University of Defence
Este artc̕ulo trata del generador de microondas de alta potencia con ct̀odo virtual - vircator. Se introducen el mťodo de alimentacin̤ por impulsos del vircator, la estructura del vircator axial, los mťodos de medicin̤ y los resultados experimentales. Se discuten las posibles aplicaciones del vircator en el r̀ea de las armas de energa̕ dirigida de microondas (DEWM).1. Introduccin̤Existe una amplia gama de dispositivos HPM. Los klystrons relativistas, magnetrones, dispositivos de ondas lentas, triodos reflejos y vircadores son todos ejemplos de la base tecnolg̤ica disponible [1]. Desde la perspectiva de un diseądor de armas electromagnťicas o de ojivas, el dispositivo elegido ser ̀en este momento el vircator. El vircador es un dispositivo de un solo disparo capaz de producir un solo pulso de radiacin̤ muy potente, pero es mecǹicamente simple, pequeǫ y robusto, y puede funcionar en una banda relativamente amplia de frecuencias de microondas. La fs̕ica del tubo del vircator es sustancialmente ms̀ compleja que la de los dispositivos anteriores. La idea fundamental del vircator es la de acelerar un haz de electrones de alta corriente contra un ǹodo de lm̀ina. Muchos electrones pasarǹ a travš del ǹodo, formando una burbuja de carga espacial detrs̀ del ǹodo. Bajo las condiciones adecuadas, esta regin̤ de carga espacial oscilar ̀en frecuencias de microondas. Si la regin̤ de carga espacial se coloca en una cavidad resonante que est ̌apropiadamente sintonizada, se pueden alcanzar picos de potencia muy altos. Las tčnicas convencionales de ingeniera̕ de microondas pueden entonces utilizarse para extraer la energa̕ de las microondas de la cavidad resonante. Dado que la frecuencia de oscilacin̤ depende de los parm̀etros del haz de electrones, los vircadores pueden ser sintonizados o pitados en frecuencia, donde la cavidad de microondas soportar ̀los modos apropiados. Los niveles de potencia alcanzados en los experimentos con vircadores oscilan entre 170 kW y 40 GW en frecuencias que abarcan las bandas de decm̕etros y centm̕etros [1].2. Fundamentos del funcionamiento del vircatorLa idea bs̀ica del vircator es acelerar una descarga densa de un haz de electrones contra una red o un ǹodo de lm̀ina. Muchos electrones pasan a travš del ǹodo y forman una regin̤ de una carga espacial detrs̀ del ǹodo llamada "ct̀odo virtual". Esta regin̤ de una carga espacial en las condiciones correspondientes puede oscilar en una regin̤ de frecuencias de microondas. Es posible sintonizar el vircator en una banda ancha de frecuencias utilizando sl̤o un cambio de una densidad de carga espacial. No es necesario tener un campo magnťico externo para corregir la funcin̤ del vircador. Hay varias configuraciones del vircador que se muestran en la Fig. 1. En la Fig. 1a hay un vircador axial. El haz de electrones pasa a travš del ǹodo de lm̀ina. La energa̕ de las microondas tambiň sale axialmente. Es posible, dependiendo de los requisitos de la aplicacin̤, sacar la energa̕ de las microondas en direccin̤ transversal. Este caso de una configuracin̤ de vircator est ̀en la Fig. 1b.