Твистрон

Твистрон — это тип вакуумной трубки, производящей микроволны , наиболее часто встречающийся в мощных радиолокационных системах. Название относится к его конструкции, которая объединяет лампу бегущей волны (ЛБВ) с клистроном , производя твистрон. Название изначально было торговой маркой Varian Associates , ее разработчика, и часто писалось с заглавной буквы. В последнее время стало общим термином для любой похожей конструкции.

Твистрон усиливает исходный сигнал с помощью обычного клистрона, который состоит из ряда цилиндрических резонансных камер, питаемых исходным сигналом. Электронная пушка на одном конце трубки производит электроны , которые текут через отверстия в центрах резонаторов. Когда они проходят через отверстия, сигнал внутри резонатора заставляет электроны «сгущаться», процесс, известный как модуляция скорости. Результирующий электронный луч является усиленной версией исходного сигнала. В обычном клистроне этот сигнал затем улавливается и используется в качестве выходного сигнала.

В твистроне выходной сигнал вместо этого поступает в ЛБВ для дальнейшего усиления. Преимущество этого подхода заключается в том, что, хотя многорезонаторный клистрон является эффективным усилителем, его полоса пропускания уменьшается по мере добавления дополнительных резонаторов, что делает мощные клистроны имеющими относительно низкую полосу пропускания, как правило, менее 10% от проектной частоты. Напротив, ЛБВ имеет более широкую полосу пропускания, но, как правило, очень длинную. Объединив клистрон с ЛБВ, мы получаем относительно компактное устройство с улучшенной полосой пропускания; типичные твистроны имеют полосу пропускания до 15% от проектной точки.

Устройство было разработано Альбертом Ла Рю и Родни Рубертом в начале 1960-х годов и было быстро принято во многих конструкциях радаров для улучшения быстрой перестройки частоты и, таким образом, повышения производительности против систем радиолокационного глушения. Твистрон был в основном заменен расширенным взаимодействием клистрона и твердотельных усилителей.

• Вольф, Кристиан. "Twystron". Radartutorial .
• Ла Рю, Альберт; Руберт, Родни (31 октября 1964 г.). Многомегаваттные гибридные ЛБВ в S-диапазоне и C-диапазоне. Международная конференция по электронным приборам 1964 г. doi :10.1109/IEDM.1964.187444.