РЕЗОНАТОРЫ. Это, что или кто? И вааще, для чего? Откроем вумную книгу и? РЕЗОНАТОР, от латинского resonare «давать отзвук» — акустическая или электрическая система, в которой можно вызвать РЕЗОНАНС! Во как?! А, резонанс эт чё тако? Читаем далее. РЕЗОНАНС, от французского resonance и латинского resonans «дающий отзвук». Для нашего случая, — сильное возрастание амплитуды колебаний под влиянием внешнего воздействия при совпадении частоты собственных колебаний системы с частотой колебаний внешнего воздействия. Во как загнули? Даже не прочитать с первого раза?! :-)) Помните байку про то как зольдатен маршировали по мосту и он (какой паразит?) разрушился и грохнулся вместе (надеюсь) с зольдатами! Вот Вам и резонанс?! В радиотехнике, до СВЧ-эры резонатором являлся КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР рис.1а. Это индуктивность (катушка с проводом) и ёмкость (конденсатор, две железки с диэлектриком между ними). На рис.1a это параллельный контур. Существует и последовательный, с индуктивностью и ёмкостью включенными друг за другом (последовательно). Как в том, так и в другом присутствует РЕЗОНАНС. В первом случае ТОКОВ, во втором НАПРЯЖЕНИЙ.
Особенность резонатора в том, что в нём всегда существуют электромагнитные колебания. И даже по нашим понятиям без внешнего воздействия! Но это только так кажется, что без... Не верю, что Вы не слышали про водоворот воды в природе?! В одном месте всё испаряется, а в другом в один день месячные осадки... В контуре тоже происходит испарение, только электронов. Какой-нибудь «самасшедший» электрон выскочил из орбиты и дёру... А, это значит, что всплеск тока пусть и мизерный и в контуре начался колебательный процесс, Да он тоже мизерный и затухающий как на рис.1b. И чем сильнее толчок, тем большая амплитуда. При непрерывном воздействии процесс непрерывный. При воздействии с частотой не равной той родной и очень резонансной, амплитуда будет меньше. Злые языки говорят, что контур обладает ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬЮ! По-русски, это фильтр. Фильтр пропускающий полосу частот отсель и досель с пониженной амплитудой по сравнению с резонансной в 0,71 раз (до уровня 0,71). В разных контурах полоса разная. За всё это избирательное отвечает так называемая ДОБРОТНОСТЬ, — Q! Та, в свою очередь зависит от всяких потерь, как в проводах, так и диэлектрике конденсатора. Кроме того от соотношения индуктивности к ёмкости. На рис.1с так называемая амплитудно-частотная характеристика колебательного контура, — АЧХ. Чем выше график и уже полоса (зелёного цвета) тем больше Q (Q1) и наоборот, Q2<Q1. Полоса частот шире (красного цвета).
Как только началось освоение СВЧ, так и появились проблемы! И одна из них, как сам контур так и проводки соединения. И если на низких частотах их длины были в общем-то, по барабану, то на СВЧ сами проводники представляли как часть контура!!! А, это не есть хорошо?! Кому первому стукнуло?.. История скромно умолчала (для меня?!), и туточки как началось... В общем получился не контур, а сплошное безобразие! Контур превратился в пустую металлическую коробку рис.1d. Это часть прямоугольного волновода с закрытыми отверстиями. Так как коробка замкнута, то волны внутри стоячие и подчиняются некоему закону. Отчего картины полей (если бы мы могли видеть) выглядят так как на рис.1e,h,j. Непрерывные стрелочки электрические силовые линии, а штриховые магнитные. Кругляшка, — поля в круглом волноводе. Точки (как бы?) электрические линии вид с торца. Штриховые, — магнитные. Нечто подобное и внутри резонаторов.
А, что коробки, обязательное условие? Нет конечно. Главное хорошо проводящая токи внутренняя поверхность! Так на рис.1g кусочек блока резонаторов магнетрона. Кусок медного металла с профрезерованной поверхностью в виде цилиндрического отверстия. На рис.2 показано как колебательный контур превращается в резонатор(ы)! Надеюсь по картинкам Вам сразу всё стало понятно?! Как показало вскрытие, что в разных коробках существуют (могут быть) электро-магнитные поля разной конфигураций. Как и старинные контура, резонаторы должны перестраивать свою частоту (резонансную). Вот на рис.4a,b показана перестройка резонатора с помощью плунжеров (поршней) изменением рабочего объёма. На рис.4с одна из стенок резонатора имеет гофрированную поверхность. С помощью винта меняется объём, в смысле частота.
Как же на практике применяются эти резонаторы? По-всякому. Либо непосредственно с прибором СВЧ, либо как отдельный контур. В таком случае подача свч-энергии осуществляют с помощью линий передач. Вот на рис.9 показаны варианты связи резонаторов с линиями и их эквивалентные схемы. Рис.9а, — индуктивный. Рис.9b, — ёмкостной. Рис.9с, — кондуктивный. Рис.9d с помощью волновода, — дифракционная связь. Так как мы будем рассматривать электронные приборы СВЧ, то? То в некоторых из них будут применяться эти самые резонаторы, причём?.. Как находящиеся внутри (в вакууме) приборов, так и находящиеся вне вакуума. Вот, как пример на рис.5 сам прибор клистрон К-19, а на рис.7 фрагмент чертёжа разреза этого К-19. Так вот, в этом приборе резонатор то, что подкрашено красным цветом. А, перестройка частоты проводится изменением объёма с помощью этих странных рычагов с двух сторон прибора. Самое интересное и непонятное для меня это внешние резонаторы!? До чего я ненавижу современных писарчуков!!! Они как врачи... Те тоже считают, что если я больной, то я уже всё знаю, на уровне их знаний... Как начнут поливать...
Если забить в поисковик клистрон, фото... То вывалятся в разных видах примерно как К-308. Вот Вы, не читая далее попробуйте найти резонатор в этих приборах?! Я тоже долго ломал голову... Вот красными стрелочками показаны эти странные диски. Это с одной стороны, а с другой? А с другой синей стрелочкой показан контактик. Это всё говорит о том, что данный прибор должен иметь только один резонатор. Да бывают с двумя, тремя и тд... резонаторами! Но только не этот! И, вот?! И вот, что мы имеем с гуся?! Эти странные диски, — выводы двух сеток (рабочих частей прибора). А уж потом их соединяют с тем самым внешним резонатором! Осталось догадаться как???
Ладно, не буду Вас донимать... Вот на рис.8 вся хреновина в сборе. Какой-то самогонный аппарат?! :-)) Две шайбы по каждой на диск, прижимают их к телу резонатора и стягиваются болтами! Осталось дело за малым, — как его туда втиснуть между дисками? Очень просто, сам резонатор состоит из двух половинок (цилиндр разрезанный), двух полуколец с шириной равной расстоянию между дисками. Их заводят с двух сторон и шайбами прижимают диски к резонатору. Всё, дело сделано.
Кому же интересно вот на рис.8 всё в сборе. На рис.7а фрагмент всей этой сборки. Зелёная стрелочка показывает где в приборе находится фрагмент? Жёлтая окружность показывает именно тот стык двух половинок и по бокам два болта стяжки. Всё оказывается так просто! А писарчуки, типа Вы ведь и так всё знаете... Осталось догадаться откуда??? Ненавижу их всех, мать, перемать и мать сверху! На рис.6 условно показана сборка но уже для другого прибора рис.8а. Синим цветом, половинки резонатора, красным, прижимные шайбы. Там, к сожалению проблема с нижней шайбой... Думаю Вы уже поняли?.. В конечном варианте должен получиться ТОРОИД типа того, что на рис.6а. Только внутренние сеточки внутри прибора, а сам тороид наружу! На рис.5а, — условное обозначение такого прибора-клистрона. Лампа, как лампа? Не совсем. Там где у всех нормальных ламп находится очень положительный анод, то здесь это лишь отрицательный отражатель! Но все подробности потом, в другой мини-лекции!