Трехзазорный резонатор для умножителей частоты клистронного типа миллиметрового диапазона длин волн

Постановка проблемы. Сложность разработки перспективных вакуумных СВЧ-приборов миллиметрового диапазона затрудняется пропорциональным длине волны уменьшением линейных размеров их основных узлов и, в частности, электродинамических систем. Как следствие, большой интерес вызывает развитие и исследование новых подходов к продвижению вакуумных СВЧ-приборов в миллиметровый диапазон. Один из таких подходов – это создание источников миллиметровых волн на основе умножителей частоты.

Цель. Предложить конструкции электродинамической системы на основе трехзазорного резонатора, позволяющие повысить эффективность умножителей частоты клистронного типа и получить более дешевые и простые источники на уже достигнутых частотах, а также продвинуться в субмиллиметровый диапазон. 

Результаты. Представлены результаты исследований электродинамических свойств семилучевого трехзазорного резонатора, основная частота которого лежит в K-диапазоне, а высшие виды колебаний в миллиметровом диапазоне длин волн. Показано, что в рассмотренном резонаторе можно добиться кратного отношения частоты f2 ≈ 37 ГГц высшего вида колебаний к частоте основного вида колебаний  f0 ≈ 18.5 ГГц (то есть f2/f0 = 2), а также кратного отношения частоты f6 ≈ 55.5 ГГц высшего вида колебаний к частоте основного вида колебаний (f6/f0 = 3).

Практическая значимость. Режим работы, при котором происходит одновременное взаимодействие электронного потока с полем основного и высшего вида колебаний, представляет значительный интерес. Полученные результаты расчетов трехзазорного резонатора могут быть использованы при разработках перспективных многолучевых приборов клистронного типа миллиметрового диапазона.