благоприятной фазы только при выполнении определенного условия, называемою условием синхронизма. В простейшем рассмотренном примере это условие сводится к тому, что за время одного полупериода колебаний электрон совершает одну петлю эпициклоиды у одного резонатора. Каждый резонатор получает от электрона этой группы энергию е-At/a, где At/a - разность потенциалов начальной и конечной точек петли. Можно поэтому считать, что электроны отдают полю не кинетическую, а потенциальную энергию. По мере приближения электронов к аноду их потенциальная энергия у.У1еньшается и на аноде она равна нулю. В то же время кинетическая энергия электронов, обусловленная средней (переносной) скоростью электронов Vf = , остается на

всем пути движения электронов практически неизменной.

Средняя скорость и кинетическая энергия электронов не уменьшаются потому, что одновременно с передачей энергии они получают такое же количество энергии от источника постоянного поля.

У второго резонатора к электронам группы 1 добавляются электроны благоприятной группы 2, у третьего - группы 3 и т. д. Следовательно, против щелей с тормозящим полем заряд накапливается и вытягивается от катода к аноду, образуя спицу электронов.

У щелей с ускоряющим полеу! образуются разрежения электронов: там электроны прижимаются к катоду. Это видно на примере электронов группы 5, которые, вылетая из катода, попадают в ускоряющее поле резонатора 8. Получив добавочную энергию от поля, эта группа электронов увеличивает свою тангенциальную составляющую скорости и возвращается на катод, отдавая ему кинетическую энергию. Следовательно, катод дополнительно подогревается за счет энергии переменного поля. Поэтому в некоторых магнетронах напряжение накала уменьшают или вовсе выключают после предварительного разогрева катода и подачи анодного напряжения.

Таким образом, под действием тангенциальной составляющей поля осуществляется предварительная автоматическая сортировка электронов. Электроны благоприятной фазы пролетают тормозящие поля нескольких резонаторов, отдавая им энергию, а неблагоприятной - выходят из пространства взаимодействия, пройдя только одну щель с ускоряющим полем.

Под действием радиальной составляющей происходит так называемая фазовая фокусировка электронов. Она заключается в том, что вокруг электронов благоприятной фазы группируются сгустки из электронов, не попавших в начале движения в благоприятную фазу. Из рис. 1.88 видно, что левее плоскости симметрии резонатора Р радиальнал составляющая переменного поля совпадает по направлению с постоянным полем Е, а правее - противоположна ему. На том же рисунке показано положение трех групп электронов в момент максимального значения поля. Электроны благоприятной фазы (группа 1) находятся точно у се-

редипы щели, где радиальная составляющая равна нулю. Следовательно, суммарное действие радиальной составляющей на эги электроны равно нулю: левее плоскости Р электроны ускоряются, а правее - в такой же мере замедляются. Группа электронов 6 находится левее плоскости симметрии, где /Г ускоряет электроны, и потому суммарное дейсгвие этого поля на элекгроны будет ускоряющим, гак как ко времени перехода электронов правее плоскости Р поле уже будет близко к нулю. Поэтому группа электро-

Рис. 1.89. Фокусирующее действие радиальной состав-/ ляющей переменного поля

нов 6 движется с большей скоростью и постепенно догоняет группу 1. По аналогичным причинам группа 7 движется медленнее группы 1 и постепенно сливается с ней. Так образуются устойчивые сгустки электронов, все время движущиеся в тормозящем поле резонаторов.

Существующую в колебательной системе стоячую волну можно рассматривать как сумму двух встречных бегущих по резонаторам волн. Сгустки электронов должны дви! аться по окружности на гребне тормозящего поля бегущей волны. Только при этом будет выполнено условие синхронизма, т. е будет эффективное взаимодействие электронов с полем волны. Бегущая волна распространяется по стенкам резонаторов со скоростью света, а по окружности анодного •блока она распространяется со значительно меньшей фазовой скоростью. Именно такой и должна быть ско-

рость движения спиц Vi. Следовательно, колебательная система замедляет движение волны по окружности анодного блока, т. е. уменьшает скорость от Vo до Vф = Vt, и тем обеспечивает взаимодействие электронов с полем волны (известно, что электроны не могут двигаться со скоростью света Vo). В этом главное назначение колебательной системы и потому она называется также замедляющей системой.

Для выполнения условия синхронизма необходимо, чтобы пролетное время электронов от середины одной щели до середины соседней щели составляло половину периода.

5. Разделение частот

Для того чтобы обеспечить работу магнетрона в режиме колебаний типа тс и предотвратить возможность возникновения других типов колебаний, применяются следующие меры: разделение

Д -ТТ-

Рис. 1.90. Связки: а - одинарные. 6 - двойные, в - экранирование связок

резонансных частот, выбор четного числа резонаторов, выбор соответствующих рабочих значений Ug, и В.

Для падежного разделения частот различных типов колебаний на волнах длиннее 3 см применяются связки, а на волнах короче 3 см - разнорезонаторные системы.

Связки представляют собой два кольца, выполненные из ленты или проволоки, электрически соединяющие мел5ду собой четные сегменты (одно кольцо) и нечетные сегменты (второе кольцо). Для обеспечения симметрии колебательной системы используются двухсторонние связки: либо по одному кольцу с каждой стороны, либо по два кольца с каждой стороны (рис. 1.90,с и б). Для уменьшения емкости между связкой и катодом в некоторых типах магнетронов связки экранируются, т. е. укладываются в анодном блоке в канавке (рис. 1.90, е).

При колебаниях типа тс связки соединяют точки с равными потенциалами, и потому ток в связках отсутствует. Следовательно, на частоту этих ко-чебаний связки влияют очень мало. Если же в магнетроне возникают колебания других типов, то по связкам проходит ток, а они представляют собой индуктивность, подключение