Введение к работе
Актуальность темы. ВЧ генераторы являются М из наиболее распространенных узлов электрических установок. Традиционно выходные ады ВЧ генераторов выполнялись с применением і. В настоящее время достигнуты значительные хи в конструирований мощных радиочастотных 'проводниковых приборов. Обладая рядом неоспо-IX преимуществ перед электровакуумными прибо-I С надежность» стойкость к механическим воз-твиям, мгновенная готовность к работе} , они авляют ощутимую конкуренцию электровакуумным эрам, особенно для автономных систем ВЧ пи-я с жестким ограничением по веео-гаоаритным зателям. Для достижения уровней мощностей колебаний 1...100 кВт используют еуммирова-мощностей отдельных транзисторных ВЧ генера-в, а для гарантированного обеспечения мощнос-
нагрузке, при заданной надежности работы грофизической установки» необходимо избыточ-количество М резервных генераторов. В ряде
-4.-случаев» например» в системе ВЧ питания линейно го ускорителя ионов, требования к стабилизации амплитуды ВЧ поля в резонаторе очень высоки С"" 0,1 Я). Хотя схемо-техническим реализациям п речисленных выше треОований С стойкость к механ; ческим воздействиям, суммирование мощностей, во можность резервирования, стаоилизация выходны: параметров, минимизация весо-габаритных показать лей) посвящено Большое количество раОот, в насті щее время трудность разработки ВЧ генераторов д/ электрофизических установок состоит в том, что у рошо развитые способы суммирования мощностей Е генераторов практически не решают вопросы их р зервирования, и тем более стабилизации выходны: параметров резервированной системы ВЧ генерат Целью работы является совершенствование вс можностей метода суммирования мощностей транз торных ВЧ генераторов а общей резонансной нагру ке (резонатор линейного ускорителя). В связи ( этим, программа исследований была ориентирован на решение следующих основных вопросов:
а) Теоретический анализ эквивалентной схе
согласования" N основных и М резервных генератор
с общей резонансной нагрузкой, определение уел
вий оптимального согласования;
б) Оптимизация резервированной системы Е
-s-
ания по весо-гаОаритным показателям введени-
начальной расстройки оОщей резонансной на-зки;
в) Анализ поведения резервированной системы при отказах генераторов;
г5 Численное моделирование переходных пропсов при отраОотке ступенчатого возмущения ре-»ной системой авторегулированйя с синфазно/про-юфазной коммутацией дополнительной ВЧ мощнос-
д5 Разработка и конструирование Пазового ва-інта транзисторного ВЧ. генератора;
еЭ Экспериментальное подтверждение получен-t теоретических результатов.
Методика исследования состоит а теоретиком анализе эквивалентной схемы мощного ре-вированного транзисторного ВЧ генератора, при-
іении численного моделированиа для анализа пе -:одных процессов и экспериментальной проверки ультатов анализа.
Научная новизна заключается в следующем:
-
Получены аналитические выражения для ювий оптимального согласования резервирован-о транзисторного ВЧ генератора с оОщей реэо-існой нагрузкой.
-
Показано, что при введении начальной рас-
строяки резонатора гарантированно обеспечивается мощность в нагрузке при минимальном количестве резервных генераторов. Получено ее аналитическое выражение.
3. Получено теоретическое обоснование возможности обеспечения прецизионной точности С~ 0.1Й5 стабилизации амплитуды ВЧ полей в резонаторе линейного ускорителя ионов путем син— фазно/противофазной коммутации мощности резервных транзисторных ВЧ генераторов.
Практическая ценность заключается в разработке и конструкторско-технологической проработке базового образца транзисторного ВЧ генератора, позволяющей использовать его в качестве исходного элемента для дальнейшего наращивания мощностей. Применение полученных аналитических выражений для условий оптимального согласования и вводимой начальной расстройки резонатора позволит разработчику и исследователю использовать меньшее количество избыточных генераторов для гарантированного обеспечения требуемого уровня мощности в нагрузке при заданной надежности. По результатам теоретических расчетов и выполненных в диссертации экспериментов сделаны конкретные выводы о применимости мощных резервированных транзисторных ВЧ генераторов в технике физи-
'ского эксперимента.
АпроОация работы. Апробация материалов дис-ртации проведена на научно-технической конфе-нции в Сухумском физико-техническом институте 1988г. , на Всесоюзном семинаре по линейным ус-рителям заряженных частиц в г. Харькове в 1989г. на научных семинарах в Институте прикладной зики АН Украины (г. Сумы) .
Публикации. Материалы диссертации опублико-ны в 5 печатных работах С одна статья и четыре торских свидетельства на изобретения!).
Объем и структура диссертации. Диссертация стоит из введения, пяти глав, общих выводов и иска цитируемой литературы, включающего 8S на-енований работ. Работа изложена на 138 страни-х машинописного текста, содержит 44- рисунок и таблиц.
