Tipos de amplificadores Klystron y sus aplicaciones

Tipos de amplificadores Klystron y sus aplicaciones

El término klystron se toma de la forma de la raíz de un verbo griego (klys) que se refiere al flujo de olas rompiendo junto a una orilla, así como a la última parte de el término electrón . Los inventores del klystron son dos hermanos a saber Sigurd Varian y Russel de la Universidad de Stanford en el año 1937, y disponible en el año 1939. La información sobre el amplificador klystron fue influenciada por los investigadores de radar de los EE. UU. y el Reino Unido. Este artículo ofrece una descripción general de amplificador klystron , tipos , y es aplicaciones

¿Qué es un amplificador Klystron?

El klystron amplificador es un dispositivo Se utiliza para amplificar señales de frecuencia de microondas que alcanzan altas etapas de ganancia de potencia aplicando los principios del tubo de vacío y el concepto de agrupación de electrones. El rango de la región UHF del amplificador klystron varía de 300 MHz-3 GHz a 400 GHz. Estos se pueden aplicar en diferentes tipos de industrias como satélite, radiodifusión de televisión, médico, radar, aceleradores de partículas, etc.


Amplificador Klystron

Amplificador Klystron



los trabajo de Klystron se puede realizar mediante los siguientes pasos.

  • El cañón de electrones en el klystron genera un flujo de electrones.
  • La velocidad de los electrones será controlada por las cavidades agrupadas para que puedan entrar en grupos en la salida de la cavidad.
  • El grupo de electrones estimula las microondas en la cavidad o / p del amplificador.
  • El flujo de microondas en la guía de ondas las mueve hacia el acelerador.
  • Finalmente, los electrones serán absorbidos en la parada del haz.

Clasificación del amplificador Klystron

Estas amplificadores Son tubos de vacío de microondas energéticos y modulados con la velocidad utilizados en algún tipo de sistemas de radar . Estos dispositivos aprovechan el efecto del tiempo de transferencia cambiando la velocidad del haz de electrones. Un amplificador de klystron consta de una o varias cavidades. Un amplificador de klystron incluye una o más cavidades que juegan un papel esencial en el tubo de klystron controlando el campo eléctrico en la región del eje del tubo de klystron. Estos se clasifican en dos tipos según las cavidades que incluyen lo siguiente.

  • Amplificador klystron de dos cavidades
  • Amplificador de klystron reflejo

Amplificador Klystron de dos cavidades

Estos tipos de amplificadores de klystron de cavidad incluyen varias cavidades que se utilizan para controlar el campo eléctrico en la región del eje del tubo de klystron. Se dispone una red en el centro de múltiples cavidades para permitir el flujo de electrones. Aquí, la cavidad primaria del dispositivo de emparejamiento se denomina Buncher, mientras que la siguiente cavidad del dispositivo de emparejamiento se denomina Catcher.

La dirección de la región cambia según la frecuencia de la cavidad Buncher, de modo que el sustituto acelera y ralentiza el flujo de electrones del haz a través de las redes. El espacio externo de las redes Buncher se denomina espacio de deriva, que se puede crear con los electrones en esta región cuando los electrones rápidos pasan los electrones que fluyen lentamente.


Amplificador Klystron de dos cavidades

Amplificador Klystron de dos cavidades

La función principal de la cavidad del receptor es absorber energía del haz del electrón. Las redes de captadores están dispuestas con una viga, en una posición donde los racimos se producen por completo. La posición se decide con el tiempo de transferencia de los racimos a la radiofrecuencia normal de las cavidades. El colector obtiene la potencia del haz de electrones y la convierte en temperatura y radiación X. Una cavidad adicional entre las cavidades de entrada y salida del klystron fundamental puede mejorar la potencia de salida, la amplificación y la eficiencia del klystron. Las cavidades adicionales proporcionan velocidad para ajustar el haz de electrones y producen energía mejorada que es accesible en la salida.

Amplificador Reflex Klystron

Reflex klystron es inventado por Robert Sutton , entonces otro nombre de este amplificador klystron es Tubo de sutton . Es un tubo de baja potencia y funciona como oscilador. Este amplificador se utiliza principalmente como un oscilador dentro de un modulador de receptores de radar y transmisores de microondas. Sin embargo, estos dispositivos se sustituyen con semiconductor dispositivos de microondas.

En este tipo de amplificador, el flujo del haz de electrones será a través de una única cavidad resonante, y los electrones se energizarán con un cañón de electrones en una parte del tubo. Después de dejarse usar la cavidad resonante se reproducen con un electrodo reflector estimulado negativamente destinado a otro paso por toda la cavidad, donde luego se recogen.

Amplificador Reflex Klystron

Amplificador Reflex Klystron

Siempre que el haz de un electrón fluye a través de la cavidad, se llama velocidad modulada. El ensamblaje de los haces de electrones tiene lugar en el espacio de flujo entre la cavidad, así como en un reflector. El voltaje en la parte superior del reflector debe ajustarse de modo que el agrupamiento de electrones sea el más alto porque el haz de electrones regresa a la cavidad, verificando así que se estimulará una energía más alta en la cavidad desde el haz hacia las oscilaciones de RF.

El voltaje del reflector se cambiará un poco desde el valor más favorable, lo que afecta una variación de frecuencia y pérdida de potencia de salida. Este resultado proporciona un beneficio para el control automático de frecuencia en receptores y en la modulación de frecuencia para transmisores. El nivel de modulación que afecta a la comunicación es suficiente para que la potencia de salida permanezca fundamentalmente estable.

Regularmente hay varias secciones para el voltaje del reflector donde el amplificador oscilará, estas se especifican con formas. El rango de modificación electrónica para el amplificador generalmente se denota por el cambio de frecuencia entre los puntos de media potencia. Estos puntos de potencia estarán en forma de oscilación donde la potencia de salida es la mitad de la salida más alta del formulario. Este amplificador se cambiará en varias aplicaciones con la corriente tecnología de semiconductores .

Diferencia entre Two Cavity Klystron y Reflex Klystron

La diferencia entre el klistrón de dos cavidades y el klistrón reflejo son las siguientes.

  • El klystron de dos cavidades es el tubo de klystron más simple.
  • Incluye dos resonadores de cavidad de microondas, a saber, el buncher y el catcher.
  • Este klystron se puede utilizar como amplificador.
  • Reflex Klystron es un aparato de una sola cavidad.
  • Reflex Klystron se utiliza como oscilador.
  • El nombre de este klystron se debe a su acto reflejo de haz de electrones.
  • Este klystron es totalmente diferente del klystron de cavidad porque tiene una sola cavidad y se usa para la modulación, de lo contrario, la demodulación.

Aplicaciones de los amplificadores Klystron

Las aplicaciones de los amplificadores klystron incluyen lo siguiente.

  • los aplicaciones de los amplificadores klystron involucrarse en satélites, física de alta energía, comunicación de banda ancha de alta potencia, radar, medicina, aceleradores de partículas, etc.
  • En la actualidad, GRC ( Corporación Global de Recursos ) está utilizando estos amplificadores para convertir los hidrocarburos en materiales cotidianos, residuos de automoción, carbón, combustible diesel, arenas bituminosas, pizarra bituminosa, etc.
  • Los amplificadores Klystron pueden producir salidas muy superiores de potencia de microondas en comparación con Diodos Gunn que se denominan dispositivos de microondas de estado sólido.
  • Generalmente, estos amplificadores se utilizan donde los rangos de salida serán de 50 MW y de 50 kW a 2856 MHz. Entonces se usan desde cientos de MHz hasta cientos de GHz
  • El klystron en los radares da una potencia de salida en el rango de 1 MW a 2380 Mhz

Por lo tanto, esto es todo sobre klystron amplificador, tipos, diferencias y sus aplicaciones. Finalmente, a partir de la información anterior, podemos concluir que estos amplificadores son tubos de microondas de velocidad modulada y de alta potencia. Estos se utilizan como amplificadores en equipos de radar. Estos amplificadores aprovechan un efecto del tiempo de transferencia cambiando la velocidad del haz de electrones. Un klystron contiene una o varias cavidades que se utilizan para modular el área de electrones en la región del eje del tubo. Aquí hay una pregunta para ti, ¿Cuál es la función de un amplificador Klystron?