Гирорезонансные приборы

Гирорезонансные  усилители

Наряду с гиротроном в ИПФ была предложена и доведена до высокого технического уровня усилительная разновидность гироприборов — гироклистрон, по своему принципу действия аналогичный обычным клистронам с прямолинейными пучками. В гироклистроне электроны винтового пучка, получив во входном резонаторе модуляцию по энергиям под действием внешнего сигнала, группируются в азимутальные сгустки в пространстве дрейфа, свободном от СВЧ-поля, а затем эти сгустки возбуждают выходной резонатор. Мощные гироклистроны, разработанные в ИПФ (И. И. Антаков, Е. В. Соколов, Е. В. Засыпкин, И. Г. Гачев), обеспечивают импульсную выходную мощность 0,7 МВт на частоте 35 ГГц и до 0,4 МВт на частоте 95 ГГц при коэффициенте усиления до 30 дБ, электронном КПД до 30 % в полосе до 0,5 %.

Гироклистроны для радиолокационных систем

Параметры	Выходные характеристики
Центральная частота, ГГц	35	34,9	35,1	93,2	93,2	91,6
Гармоника гирочастоты	1	1	2	1	1	1
Выходная мощность, кВт	750	200	260	300	100	2,5
Коэффициент усиления, дб	20	22	17	25	30	32
Мгновенная полоса усиления, ГГц	0,24	0,6	0,035	0,4	0,92	0,33
КПД, %	24	33	18	26	30	25
Длительность импульса, мкс	100	10	100	100	100	Непрерывный режим
Изготовитель	ИПФ/Торий	NRL*	ИПФ	ИПФ	NRL/ CPI**	ГИКОМ

* NRL – Naval Research Laboratory, США
** CPI – Communication and Power Industries, США

Для использования в международном проекте электронно-позитронного коллайдера CLIC (ЦЕРН, Швейцария) в ИПФ ведется разработка релятивистского гироклистрона с выходной мощностью 1 МВт и рабочей частотой 30 ГГц при длительности импульса 1 мкс. Оригинальные решения в конструкции прибора и первые успешные эксперименты дают уверенность в достижении цели.
В ИПФ РАН предложена концепция гиро-ЛБВ, основанная на использовании волноводов с винтовой гофрировкой поверхности, в рамках которой возможна реализация гораздо более широкой, чем у гироклистронов, полосы усиления. На основе этой концепции создана уникальная гиро-ЛБВ, предназначенная для работы в импульсно-периодическом режиме с высоким (до 15 кВт) уровнем средней мощности. Получена импульсная выходная мощность до 160 кВт на частоте около 34 ГГц при рекордной ширине полосы (более 2 ГГц) и коэффициенте усиления около 20 дБ. Гиро-ЛБВ работает на второй гармонике циклотронной частоты и не требует введения дополнительных поглотителей при умеренном коэффициенте усиления, что определяет их большую привлекательность для приложений (С. В. Самсонов, Г. Г. Денисов, И. Г. Гачев).