IEC 60235-9-1975 Measurement of the electrical properties of microwave tubes Part 9 Crossed-field amplifier tubes《微波管电性能的测量 第9部分 正交场放大管》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD CE1 IEC 60235-9 Premire dition First edition 1975-01 Mes u re des caractristiques lectriques des tubes pour hyperfrquences Neuvime partie: Tubes amplificateurs champs croiss Measurement of the electrical properties of microwave tubes Part 9: Crossed-field

2、amplifier tubes Numro de rfrence Reference number CEI/IEC 60235-9: 1975 Numros des publications Depuis le 1 er janvier 1997, les publications de la CE1 sont numrotes partir de 60000. Publications consolides Les versions consolides de certaines publications de la CE1 incorporant les amendements sont

3、disponibles. 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 prsente publication Le contenu technique des publications de la

4、CE1 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 tec

5、hnique qui a tabli cette publication, ainsi que la liste des publications tablies, se trouvent dans les documents ci- dessous: (Site webw de la CEI* Catalogue des publications de la CE1 Publi annuellement et mis jour rgulirement (Catalogue en ligne)* 0 Bulletin de la CE1 Disponible la fois au site w

6、eb de la 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 ap

7、prouvs par la CEI, le lecteur consultera la CE1 60027: Symboles littraux utiliser en lectrotechnique, la CE1 6041 7: Symboles graphiques utilisables sur le matriel. Index, relev et compilation des feuilles individuelles, et la CE1 60617: Symboles graphiques pour schmas. * Voir adresse (site web. sur

8、 la page 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,

9、to the 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 techno

10、logy. 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 issue

11、d, is 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 sym bols For general terminology, read

12、ers are 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: Letter symbols to be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical symbols f

13、or use 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 60235-9 Premire dition First edition 1975-01 Mes u re des caractris t iq ues lect riq ues d

14、es tubes pour hyperfrquences Neuvime partie: Tubes amplificateurs champs croiss Measurement of the electrical properties of microwave tubes Part 9: Crossed-field amplifier tubes O IEC 1975 Droits de reproduction rservs - Copyright - all rights reserved Aucune partie de cette publication ne peut tre

15、reproduite ni No part 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

16、les microfilms. sans laccord crit de lditeur. writing from the publisher. International Electrotechnical Commission Telefax: +41 22 91 9 0300 3, rue de Varemb Geneva, Switzerland IEC web site http: /www.iec.ch e-mail: inmailiec.ch L CODE PRIX PRICE CODE Commission Electrotechnique Internationale Int

17、ernational Electrotechnical Commission MemayHapomian Jnenpoexwrecna KOMHCCHR Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue O -2- SOMMAIRE Pages AMBULE . 4 PRFACE 4 Articles 1 . Domaine dapplication 6 2 . Thorie . 6 2.1 Interaction champs croiss . 6 2.2 Tubes amplificateurs a

18、champs croiss . 6 2.3 Tubes a faisceau inject 6 2.4 Tubes a sole missive . 8 3 . Prcautions gnrales . 8 3.2 Manutention 10 3.3 Fixation 10 3.4 Tensions dlectrodes . 10 3.5 Conditions de fonctionnement . 10 3.6 Conditions dexcitation radiofrquence 12 3.7 Conditions de coupure de faisceau (tubes sole

19、missive) 12 4 . Mesures radiofrquence . 12 4.1 Excitation 12 4.2 Fuissance de sortie 14 4.3 Facteur de mrite de llectrode de commande 14 4.4 Tension de coupure 14 4.5 Mesures de lamplificateur . 14 4.6 Reproductibilit de la variable spcifie . 16 4.7 Stabilit en dsadaptation . 16 4.8 Bruit 16 4.9 Pui

20、ssance de sortie parasite 18 3.1 Jaugeionique 10 FIGURES . 20 -3- CONTENTS Page FOREWORD . 5 PREFACE 5 Clause 1 . Scope 7 2 . Theory . 7 2.1 Crossed-field interaction . 7 2.2 Crossed-field amplifier tubes 7 2.3 Injected beam tubes . 7 2.4 Emitting sole tubes 9 3 . General precautions 9 3.1 Iongauge

21、11 3.2 Handling 11 3.3 Mounting 11 3.4 Electrode voltages 11 3.5 Operating conditions . 11 3.6 R.F. drive conditions . 13 3.7 “Beam-pulse off” conditions (emitting sole tubes) . 13 4 . R.F. measurements 13 4.1 Drive 13 4.2 Output power 15 4.3 Control electrode figure of merit 15 4.4 Quench voltage .

22、 15 4.5 Amplifier measurements 15 4.6 Reproducibility of stated variable 17 4.7 Mismatch stability 17 4.9 Unwanted output power . 19 4.8 Noise 17 FIGURES . 20 -4- COMMISSION LECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE MESURE DES CARACTRISTIQUES LECTRIQUES DES TUBES POUR HYPERFRQUENCES Neuvime partie : Tubes ampl

23、ificateurs a champs croiss PRAMBULE 1) Les dcisions ou accords officiels de la CE1 en ce qui concerne les questions techniques, prpars par des Comits &Etudes o sont reprsents tous les Comits nationaux sintressant ces questions, expriment dans la plus grande mesure possible un accord international su

24、r les sujets examins. Ces dcisions constituent des recommandations internationales et sont agres comme telles par les Comits nationaux. Dans le but dencourager lunification internationale, la CE1 exprime le vu que tous les Comits nationaux adoptent dans leurs rgles nationales le texte de la recomman

25、dation de la CEI, dans la mesure O les conditions nationales le permettent. Toute divergence entre la recommandation de la CE1 et la rgle nationale correspondante doit, dans la mesure du possible, tre indique en termes clairs dans cette dernire. 2) 3) PRFACE La prsente publication a t tablie par le

26、Comit dEtudes No 39 de la CEI: Tubes lectroniques, et le Sous-Comit 39A : Tubes pour hyperfrquences. Un premier projet fut discut lors de la runion tenue Londres en 1968. De nouveaux projets furent discuts lors des runions tenues Varsovie en 1969 et Washington en 1970. A la suite de ces runions, le

27、projet, document 39A(Bureau Central)37, fut soumis lapprobation des Comits nationaux suivant la Rgle des Six Mois en octobre 1971. Les pays suivants se sont prononcs explicitement en faveur de la publication : Allemagne Australie Belgique Canada Etats-Unis dAmrique France Isral Italie Japon Pays-Bas

28、 Royaume-Uni Sude Suisse Tchcoslovaquie Turquie Union des Rpubliques Socialistes Sovitiques -5- INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION MEASUREMENT OF THE ELECTRICAL PROPERTLES OF MICROWAVE TUBES Part 9 : Crossed-field amplifier tubes FOREWORD i) The formal decisions or agreements of the IEC on te

29、chnical 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 dealt with. 2) They have the form of recommendations for international use a

30、nd they are accepted by the National committees in that sense 3) 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 national rules in so far as national conditions will permit. Any divergenc

31、e between the IEC recommendation and the corresponding national rules should, as far as possible, be clearly indicated in the latter. PREFACE This publication has been prepared by IEC Technical Committee No. 39, Electronic Tubes, and Sub-Com- mittee 39A, Microwave Tubes. A first draft was discussed

32、at the meeting held in London in 1968. Further drafts were discussed at the meetings held in Warsaw in 1969 and in Washington in 1970. As a result of these meetings, the draft, document 39A(Central Office)37, was submitted to the National Committees for approval under the Six Months Rule in October

33、1971. The following countries voted explicitly in favour of publication: Australia Belgium Canada Czechoslovakia France Germany Israel Italy Japan Netherlands Sweden Switzerland Turkey Union of Soviet Socialist Republics United Kingdom United States of America -6- MESURE DES CARACTRISTIQUES LECTRIQU

34、ES DES TUBES POUR HYPERFRQUENCES Neuvime partie : Tubes amplificateurs champs croiss 1. Domaine dapplication La prsente norme recommande des mthodes de mesure, des prescriptions et des prcautions applicables plusieurs types de tubes amplificateurs champs croiss pour un fonctionnement aussi bien en o

35、ndes entretenues quen impulsions. Etant donn quil existe de nombreux types damplificateurs champs croiss qui peuvent fonctionner dans diverses conditions de tension de fonctionnement et de radiofrquence, ces prescriptions et prcautions ne doivent tre considres que comme des directives gnrales appliq

36、uer en liaison avec les instruc- tions des fabricants pour le tube particulier en mesure. 2. Thorie 2.1 Interaction champs croiss En prsence de champs croiss et en ngligeant les forces dues aux charges despace, les lectrons se dplacent dans la direction perpendiculaire aux vecteurs des deux champs a

37、ppliqus, une vitesse gale au rapport des champs (cest-dire v=$, ou v est la vitesse des lectrons, E est lintensit du champ lectrique statique et B est linduction magntique statique). Lorsquon synchronise cette vitesse avec celle dun harmonique despace se pro- pageant dans le circuit anodique, il se

38、produit un change dnergie. Lorsque llectton sapproche de lanode sous linfluence du champ radiofrquence, sa vitesse et son nergie cintique restent approximativement constantes, mais il transmet une nergie potentielle accrue londe synchrone de circuit. Dans les conditions de grands signaux et de charg

39、e despace dense de la plupart des amplificateurs champs croiss, les vitesses de londe du circuit et du faisceau sont modifies et un accroissement de tension est ncessaire pour maintenir le fonctionnement. 2.2 Tubes ampilficateurs ci champs croiss La famille des tubes amplificateurs champs croiss pou

40、r hyperfrquences se prsente selon de nombreuses a) Le faisceau lectronique est, soit inject par un canon lectronique, soit fourni par une sole missive, soit des deux faons la fois. Une source de chauffage distincte pour la sole peut ou non tre ncessaire. b) La partie non utilise du faisceau lectroni

41、que soit pntre nouveau lentre de la rgion dinteraction soit est recueillie sa sortie. c) Le faisceau lectronique est en interaction avec un circuit, soit onde directe, soit onde rgressive. Chacun de ces paramtres a son effet particulier sur les caractristiques du tube. En gnral, les tubes onde confi

42、gurations, constitues par des combinaisons des lments de chacun des cas suivants : directe ont une bande passante plus large et un rendement plus faible que les tubes onde rgressive. 2.3 Tubes faisceau inject Les dispositifs faisceau inject utilisant des faisceaux minces sont en gnral des tubes lect

43、roniques imp- dance leve. La gomtrie du faisceau permet lemploi de coupures de circuits et ainsi des gains pratiques atteignant 30 dB sont possibles. Des tubes de ce type, conus pour une interaction onde directe, peuvent avoir des bandes passantes suprieures une octave, tout en ayant un rendement su

44、prieur 30%. Le courant du faisceau, dans un tube faisceau inject, est rgl par modulation de la tension de llectrode de commande du faisceau incorpore au canon lectronique. Certains des lectrons mis nentrent pas en inter- action et traversent ainsi le tube sans accrotre la puissance radiofrquence. I1

45、 est parfois possible dutiliser une lectrode collectrice au potentiel de la cathode ou un potentiel voisin pour retourner les lectrons non utiliss lalimentation, ce qui permet de rcuprer une partie de lnergie qui serait autrement perdue. -7- MEASUREMENT OF THE ELECTRICAL PROPERTIES OF MICROWAVE TUBE

46、S Part 9: Crossed-field amplifier tubes 1. Scope This standard describes methods of measurement, requirements and precautions applicable to several types of crossed-field amplifier tubes for both continuous wave and pulse operation. As there are many types of crossed- field amplifiers which can be o

47、perated under a variety of operating voltage and r.f. conditions, these requirements and precautions can be taken only as general guidance to be read in conjunction with the manufacturers instruc- tions for the particular tube being measured. 2. Theory 2.1 Crossed-field interaction In the presence o

48、f crossed-fields, neglecting space charge forces, electrons move in the direction which is mutually perpendicular to both the applied field vectors, at a velocity equal to the ratio of the fields (i.e. v = #, where v is the electron velocity, E is the static electric field intensity and B is the static magnetic induction). When this velocity is made synchronous with that of a space harmonic travelling on the anode circuit, energy exchange takes place. As the electron moves towards the anode under the influence