速调管是一种微波管，可以放大更大的频率范围，尤其是从射频到超高频。速调管可以用作振荡器。速调管根据工作原理有多种不同的类型，下面主要讲解一下速调管的类型和工作原理。

1、速调管放大器

在放大器中，电子束通过两个或多个谐振腔发送。 第一个空腔接收RF输入并将其成束进入高密度和低密度区域以调制信号。 聚束的光束然后到达下一个空腔，从而增强了聚束效果。 在下一个或最后一个空腔中，RF功率以高度放大的水平提取。

两个腔产生约20 dB的增益，使用四个腔可能产生高达80-90 dB的增益。 速调管放大器的峰值功率可以在兆瓦范围内。 它具有约30％至50％的功率转换效率。

速调管放大器的工作原理

速调管放大器放大Rf信号。 它将直流电子束中信号的动能转换为RF功率。 在真空中，电子枪发射电子束，高压电极加速电子束。

然后，输入腔谐振器接收光束。 在此发生一系列操作。 首先，向输入腔馈送RF能量。 它会产生驻波。 驻波还产生作用在电子束上的振荡电压。 电场使电子束聚。

当电场通过抵抗电子的运动使电子束减速时，每一束束都会进入输出腔。 这就是动能转换为电子势能的方式。

2、反射速调管

反射速调管是具有单腔的速调管，其通过使用靠近腔体的反射器电极来充当振荡器，以通过电子束传递正反馈。 反射速调管可以进行机械调整，以调整腔体尺寸。

自反射速调管的发明者之一，科学家罗伯特·萨顿（Robert Sutton）的名字通常被称为“苏顿管”。 它是一种低功率速调管，在某些雷达接收器中用作本地振荡器。

反射速调管的工作原理

反射速调管的工作原理图

在反射速调管中，电子束穿过速调管中存在的唯一空腔。 通过之后，它们被带负电的电极的反射器反射。 他们再次穿过空腔。 然后将它们收集起来。 当电子束第一次通过时，它们会被速度调制。 电子束在反射器电极和腔的漂移空间内形成。

调整反射器电压以确保最大分支。 电子束被反射器反射并重新进入空腔。 最大的分支确保最大量的能量从电子束传递到射频振荡。 反射速调管的电子调谐范围通常称为两半PowerPoint之间的频率变化。

3、回旋速调管

陀螺速调管是微波放大器的一种类型，其工作原理与速调管几乎相同。 但是对于回旋速调管，与速调管不同，电子的束聚不是轴向的。 相反，调制力会改变回旋加速器的频率，因此运动的方位角部分会产生相位分支。

在最后一个腔或输出腔中，接收到的电子将其能量转移到腔电场中，并且放大的RF信号可以从腔中耦合出来。 陀螺速调管的空腔结构是圆柱形或同轴的。 回旋速调管相对于普通速调管的主要优点在于，回旋速调管能够在高频率下传递高功率，这对于典型的速调管来说是非常困难的。

4、光学速调管

光学速调管是内部放大方法与速调管相同的设备。 实验主要在光频率的激光器上进行，它们被称为自由电子激光器。 这些类型的设备使用“波荡器”代替微波腔。

5、两腔速调管

两腔速调管是很简单的速调管类型。 顾名思义，这种速调管具有两个微波腔。如果将两个腔速调管用作放大器，则聚束器接收到微弱的微波信号，并从捕集器耦合出来，然后被放大。

两腔速调管的工作原理

在此速调管中，有一个电子枪可产生电子。 将阳极放置在距它们一定距离处。 电子被阳极吸引，并以高正电势穿过阳极。 管外部的外部磁场沿光束轴产生纵向磁场。 它有助于阻止光束扩散。

电子束首先穿过“电子束腔”。 腔体的两侧都有网格。 电子束产生对驻波振荡的激励，这进一步在整个栅格上引起振荡的交流电势。 磁场方向在一个周期内变化两次。 当入口栅极为负时，电子进入空腔，而当出口栅极为正时，电子退出腔。 磁场在加速运动时会影响运动。 改变磁场方向后，电子的运动会减速。

当加速的电子与减速的电子成束时，电子在此处发生聚束。 精确地制作长度，以使出现最大的分支。

从电子束吸收能量。 像这里的“集束器”一样，电子由于电场的方向变化而移动，因此电子起作用。 它们运动产生的动能在这里转换为势能。 为此，增加了振荡电场的幅度。 特定类型的波导和传输线用于从捕集腔耦合出来。

以上就是速调管的类型和工作原理的相关内容，希望能帮助大家对调速管有一个更好的理解。