1、NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD CE1 IEC 60235-6 Premire dition First edition 1972-01 Mes u re des caractris t iq ues lect riq ues des tubes pour hyperfrquences Sixime partie: Klystrons de grande puissance Measurement of the electrical properties of microwave tubes Part 6: High-power klys
2、trons Numro de rfrence Reference number CEI/IEC 60235-6: 1972 Numros des publications Depuis le ler janvier 1997, les publications de la CE1 sont numrotes partir de 60000. Pub I i cat ions con sol idees Les versions consolides de certaines publications de la CE1 incorporant les amendements sont disp
3、onibles. Par exemple, les numros ddition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant lamendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2. Validit de la presente publication Le contenu technique des publications de la CE1
4、 est constamment revu par la CE1 afin quil reflte ltat actuel de la technique. Des renseignements relatifs la date de reconfir- mation de la publication sont disponibles dans le Catalogue de la CEI. Les renseignements relatifs des questions ltude et des travaux en cours entrepris par le comit techni
5、que qui a tabli cette publication, ainsi que la liste des publications tablies, se trouvent dans les documents ci- dessous: Site web de la CEI* Catalogue des publications de la CE1 Publi annuellement et mis jour rgulirement (Catalogue en ligne)* Bulletin de la CE1 Disponible la fois au site web de l
6、a CEI* et comme priodique imprim Terminologie, symboles graphiques et littraux En ce qui concerne la terminologie gnrale, le lecteur se reportera la CE1 60050: Vocabulaire Electro- technique International (VEI). Pour les symboles graphiques, les symboles littraux et les signes dusage gnral approuvs
7、par la CEI, le lecteur consultera la CE1 60027: Symboles littraux A utiliser en lectrotechnique, la CE1 6041 7: Symboles graphiques utilisables sur le matriel. Index, relev et compilation des feuilles individuelles, et la CE1 6061 7: Symboles graphiques pour schmas. * Voir adresse site web sur la pa
8、ge de titre. Numbering As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the 60000 series. Consolidated publications Consolidated versions of some IEC publications including amendments are available. For example, edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the
9、 base publication, the base publication incor- porating amendment 1 and the base publication incorporating amendments 1 and 2. Validity of this publication The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology.
10、Information relating to the date of the reconfirmation of the publication is available in the IEC catalogue. Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications issued, is
11、to be found at the following IEC sources: IEC web site* Catalogue of IEC publications Published yearly with regular updates (On-line catalogue)* Available both at the IEC web site* and as a printed periodical IEC Bulletin Terminology, graphical and letter symbols For general terminology, readers are
12、 referred to I EC 60050: International Electrotechnical Vocabulary (IEV). For graphical symbols, and letter symbols and signs approved by the IEC for general use, readers are referred to publications IEC 60027: fetter symbols to be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical symbols for use
13、on equipment. Index, survey and compilation of the single sheets and IEC 60617: Graphical symbols for diagrams. * See web site address on title page. NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD CE1 IEC 60235-6 Premire dition First edition 1972-01 Mes u re des caractris t iq ues lect riq ues des tube
14、s pour hyperfrquences Sixime partie: Klystrons de grande puissance Measurement of the electrical properties of microwave tubes Part 6: Hig h-power klystrons O IEC 1972 Droits de reproduction rservs - Copyright - all rights reserved Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni No part
15、 of this publication may be reproduced or utilized in utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means, electronic or mechanical. procd, lectronique ou mcanique, y compris la photo- including photocopying and microfilm, without permission in copie et les microfilms, sans
16、laccord crit de lditeur. writing from the publisher. International Electrotechnical Commission Telefax: +41 22 919 0300 3, rue de Varemb Geneva, Switzerland IEC web site http: /www.iec.ch e-mail: inmailiec.ch h CODE PRIX PRICE CODE Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogu
17、e Commission Electrotechnique Internationale International Electrotechnical Commission MeMnvHapOnHafl3nenpoexreca KOMHCCHR O -2- SOMMAIRE PRAMBULE . PRFACE . . Pages . 4 . 4 Articles 1.Thorie 6 2 . Prcautions gnrales 8 2.1 Gnralits 8 2.2 Prcautions prendre pour viter les dommages pendant les mesures
18、 10 3 . Conditions gnrales de mesure 10 3.1 Jauge ionique 10 3.2 Manutention 12 3.3 Montage . 12 3.4 Cavits extrieures 12 3.5 Tensions et courants des lectrodes . 12 3.6 Dangers des rayons X 12 3.7 Conditions dexcitation radiofrquence . 12 3.8 Conditions de dmarrage 12 3.9 Conditions daccord (foncti
19、onnement bande troite) 14 4 . Mesures en radiofrquence 16 4.1 Excitation . 16 4.2 Puissance de sortie 16 4.3 Accord . 16 4.4 Stabilit en puissance . 16 4.5 Stabilit en dsadaptation . 16 4.6 Mesures en oscillation 16 4.7 Mesures en amplification . 18 FIGURES 20 . . -3- CONTENTS FOREWORD PREFACE . Pag
20、e 5 5 Clause 1.Theory . 7 2 . General precautions . 2.1 General 9 2.2 Precautions to prevent damage during measurements . 3.1 Ion gauge 11 3.2 Handling 3.3 Mounting 13 3.4 External cavities . 13 3.5 Electrode voltages and current . 3.6 X-radiation hazards . 13 3.7 R.F. drive conditions . 3.8 Start-u
21、p conditions 13 3.9 Tune-up conditions (narrowiband operation) 15 4 . R.F. measurements 17 4.2 Output power 17 4.3 Tuning . 17 4.4 Power stability . 17 4.5 Mismatch stability 17 4.6 Oscillator measurements . 17 4.7 Amplifier measurements . 19 FIGURES . 20 9 11 3 General measuring conditions 11 13 .
22、. 13 13 . 4.1 Drive . 17 -4- COMMISSION LECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE MESURE DES CARACTRISTIQUES LECTRIQUES DES TUBES POUR HYPERFRQUENCES Sixime partie : Klystrons de grande puissance PRAMBULE i) Les dcisions ou accords officiels de la CE1 en ce qui concerne les questions techniques, prpars par des
23、 Comits #Etudes o sont reprsents tous les Comits nationaux sintressant ces questions, expriment dans la plus grande mesure possible un accord international sur les sujets examins. 2) Ces dcisions constituent des recommandations internationales et sont agres comme teiles par les Comits nationaux. 3)
24、Dans le but dencourager lunification internationale, la CE1 exprime le vow que tous les Comits nationaux adoptent dans leurs rgles nationales le texte de la recommandation de la CEI, dans la mesure O les conditions nationales le permettent. Toute divergence entre la recommandation de la CE1 et la rg
25、le nationale correspondante doit, dans la mesure du possible, tre indique en termes clairs dans cette dernire. PRFACE La prsente recommandation a t tablie par le Comit dEtudes No 39 de la CEI: Tubes lectroniques, et le Sous-Comit 39A : Tubes pour hyperfrquences. Un premier projet fut discut lors des
26、 runions du SC 39A tenues A Florence et Hambourg en 1966. Un deuxime projet fut discut lors de la runion tenue New Haven en 1967. A la suite de cette dernire runion, un projet rvis fut soumis lapprobation des Comits nationaux suivant la Rgle des Six Mois en juin 1968. Les pays suivants se sont prono
27、ncs explicitement en faveur de la publication : Allemagne Japon Australie Pologne Belgique Royaume-Uni Danemark Sude Etats-Unis dAmrique Suisse France Tchcoslovaquie Isral Turquie -5- INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION MEASUREMENT OF THE ELECTRICAL OF MICROWAVE TUBES Part 6: High-power klystr
28、ons FOREWORD PROPERTIES The formal decisions of agreements of the IEC on technical matters, prepared by Technical Committees on which all the National Committees having a special interest therein are represented, express, as nearly as possible, an international consensus of opinion on the subjects d
29、ealt with. They have the form of recommendations for international use and they are accepted by the National Committees in that sense. In order to promote international unification, the IEC expresses the wish that all National Committees should adopt the text of the IEC recommendation for their nati
30、onal rules in so far as national conditions will permit. Any divergence between the I EC recommendations and the corresponding national rules should, as far as possible, be clearly indicated in the latter. PREFACE This recommendation has been prepared by I EC Technical Committee No. 39, Electronic T
31、ubes, and Sub-committee 39A. Microwave Tubes. A first draft was discussed at the meetings of SC 39A held in Florence and Hamburg in 1966. A further draft was discussed at the meeting in New Haven in 1967. As a result of this latter meeting, a revised draft was submitted to the National Committees fo
32、r approval under the Six Months Rule in June 1968. The following countries voted explicitly in favour of publication Australia Belgium Czechoslovakia Denmark France Germany Israel Japan Poland Sweden Switzerland Turkey United Kingdom United States of America -6- MESURE DES CARACTRISTIQUES LECTRIQUES
33、 DES TUBES POUR HYPERFRQUENCES Sixime partie : Klystrons de grande puissance 1. Thorie Un klystron de grande puissance est un tube lectronique dans lequel un faisceau lectro- nique de haute densit traverse une srie despaces de glissement non interceptifs qui agissent sur le faisceau pour produire de
34、s variations de vitesse qui, aprs une priode convenable de glis- sement, apparaissent sous forme de variation de densit. La puissance peut tre prleve au moyen dun espace de captation, dimpdance convenable, la sortie. Le faisceau est engendr par un lment metteur dlectrons en relation avec des champs
35、lectriques rsultant de lanode dacc- lration, de lanode de concentration ou de lanode de modulation et modifi par leffet des grilles sil en existe. Le faisceau doit tre maintenu concentr par des moyens magntiques ou lectrostatiques afin dempcher sa dispersion en raison de la charge despace importante
36、 qui existe dans le faisceau. Une telle dispersion produirait, le plus souvent, un faisceau faible transmission. On peut aussi, pour des niveaux de puissance dtermins, utiliser des structures despaces compatibles avec la dispersion du faisceau. Le faisceau peut tre ainsi rendu acceptable. Cependant,
37、 le rendement et le gain de lamplificateur peuvent en souffrir par suite du faible coefficient de couplage despace qui en rsulte. Lutilisation dune grille de contrle dans les klystrons de grande puissance nest pas courante en raison des difficults que peut engendrer une mission de la grille. Plus co
38、urante est lutilisation danodes de concentration qui permettent de contrler les paramtres du faisceau. Pour la modu- lation totale du faisceau, lanode de modulation est place entre lanode et la cathode, ce qui protge la cathode des champs de lanode et permet de rgler le courant du faisceau de zro ju
39、squ sa plus grande valeur. Le faisceau ainsi tabli traverse un espace dentre excit la frquence pilote; les champs dus lexcitation sont coupls avec le faisceau et produisent des variations de la vitesse. Dans un espace de glissement convenable, les lectrons les plus lents sont dpasss par les lectrons
40、 les plus rapides; il en rsulte la formation dun faisceau group (densit module). La vitesse de chaque lectron peut encore tre modifie par la traverse ultrieure dune srie despaces suppl- mentaires qui sont excits par le faisceau lectronique la frquence pilote. Par un accord appropri du circuit de rso
41、nance de chaque espace (tablissement dune impdance convenable), on peut accentuer les groupements de manire moduler totalement le faisceau la frquence pilote. Pratiquement, les diffrentes cavits intermdiaires introduites entre les espaces dentre et de sortie augmentent le gain en groupant compltemen
42、t le faisceau avant son entre dans lespace de sortie. Ces cavits peuvent tre totalement dsaccordes afin de donner un plus grand rendement et une plus grande largeur de bande. De cette faon, on peut obtenir un gain lev avec une largeur de bande pouvant aller jusqu 10%. Lorsque le faisceau group trave
43、rse lespace de sortie qui prsente une impdance convenable la frquence de sortie dsire (frquence fondamentale ou harmonique), la puissance est prleve. Les klystrons de grande puissance utilisent des circuits de rsonance cavits pour le couplage et laction sur le faisceau lectronique. Dans certains cas
44、, les cavits sont dans lenceinte sous vide; de tels tubes sont appels klystrons cavit incorpore; lorsque la cavit nest pas entirement incor- pore dans lenceinte sous vide, un joint en cramique isole la partie de la cavit qui est dans lenceinte du reste de la cavit. Dans les deux cas, les cavits peuv
45、ent tre accordes par la -7- MEASUREMENT OF THE ELECTRICAL PROPERTIES OF MICROWAVE TUBES Part 6 : High-power klystrons 1. Theory A high-power klystron is an electron tube in which a high-density electron beam traverses a sequence of non-intercepting gaps which act upon the beam to produce velocity va
46、riations which, after a suitable drift period, cause density variations. Power can be extracted by provision of suitable impedance at the output gap. The beam is formed by an electron-emitting element in conjunction with fields derived from the accelerating electrode, the focusing anode or the modul
47、ating anode, as modified by effects of grid structures, if any are used. The beam is confined by magnetic or electrostatic focusing means to prevent its expansion because of the high space-charge force acting within the beam. Such expansion would often result in low beam transmission. Alternatively,
48、 at fixed power level, it is possible to use gap structures consistent with beam spread. Thus, beam transmission can be made acceptable. However, efficiency and amplifier gain may suffer because of the lower value of gap-coupling coefficient which results. The use of a control grid in high-power klystrons is not common, because of the difficulties that may arise from grid emission. More commonly, focusing anodes are used to provide vernier control of beam parameters. For full modulation of the beam, a modulating anode is placed between
