Oscilátor zpětné vlny

Schéma karcinotronu typu M

Oscilátor zpětné vlny nebo také karcinotron, či zkratkou BWO je jedním z nejstarších prostředků generování THz signálu [1]jehož vznik spadá do 50. let 20. století. Karcinotron byl obchodním názvem elektronky vyráběné společností THOMSON-CSF, která se roku 2000 stala součástí společnosti Thales Group.[2] Název karcinotronu se odkazuje na řecké slovo karkunos neboli raka, který se pohybuje pozpátku.[2] Existují dva typy karcinotronu. Karcinotron typu M (M-BWO) byl vynalezen Bernard Epsztein, který si podal patent roku 1951.[3][4] Karcinotron typu O (O-MBO) byl patentován Rudolfem Kompfnerem, který podal přihlášku roku 1952.[5]

Popis

Oscilátor zpětných vln je vakuová elektronka, která obsahuje katodu, která funguje jako elektronové dělo. Generuje elektrony, které jsou dále urychleny v elektrickém poli, které se nachází mezi katodou a anodou. Magnetické pole permamentních magnetů udržuje směr elektronového paprsku. Elektrony se pohybují nad mřížkou ve tvaru hřebene, tou jsou zpomalovány. Mřížková struktura hřebene vyvolává prostorovou modulaci podélného elektrického pole, což způsobí elektronovou modulaci v elektronovém paprsku. Periodické rušení tak vede ke shlukování elektronů, jejichž šíření nabudí povrchové vlny na periodické struktuře. Pokud rychlost elektronového paprsku odpovídá fázové rychlosti povrchové vlny, je kynetická energie elektronů koherentně převedena na elektromagnetickou vlnu. Frekvenci tedy lze měnit změnou rychlosti elektronů. Rychlost elektronů je závislá na napětí mřížky, která tvoří elektrostatické pole.[1] Vyustění vysokofrekvenčního signálu bývá umístěno na vlnovod poblíž elektronového děla.

Důvodem, proč se karcinotron nazývá oscilátor zpětné vlny je ten, že elektromagnetická vlna se pochybuje zpět proti proudu elektronů emitovaných katodou.[1]

Využití

Obrázek zarušených dat pulzního radaru vlivem rušení způsobené čtveřicí letounů vybaných rušičkou s karcinotrony

Odkazy

Reference

  1. ↑ a b c GAVENDA, Martin. Využití terahertzových frekvencí v bezpečnostních aplikacích. , 2011 [cit. 2022-01-01]. 109 s. Diplomová práce. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Vedoucí práce doc. RNDr, Vojtěch Křesálek, CSc.. s. 34,35. Dostupné online.
  2. ↑ a b THOMSON-CSF F4029C Carcinotron "O" Tube à ondes régressives Backward Wave Oscillator Rückwärtswellenröhre [online]. Lamps & Tubes, http://lampes-et-tubes.info/mwot/mw034.php?l=e [cit. 2022-01-01]. (anglicky) 
  3. ↑ Backward wave oscillator [online]. chemeurope.com [cit. 2022-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. ↑ SYTOVA, Svetlana. Milestones in development of vacuum electronic devices [online]. Research Institute for Nuclear Problems, Belarusian State University [cit. 2022-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. ↑ KOMPFNER, Rudolf. Backward Wave Tube [online]. United States Patents Office, 1961-05-23 [cit. 2022-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. ↑ KRZYSTEK, Jurek. Broadband Backward Wave Oscillator (BWO) Spectrometer [online]. National High Magnetic Field Laboratory, 2021-06-21 [cit. 2022-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  7. ↑ VERGOS, Constantinos D.. INTRODUCTION TO THE MICROCOMPUTERS FOR SOLVING RADAR ELECTRONIC WARFARE PROBLEMS. , 1985 [cit. 2022-01-01]. 258 s. Master's Thesis. NAVAL POSTGRADUATE SCHOOL Monterey, California. Vedoucí práce Harold A. Titus. Dostupné online.
  8. ↑ PROF. ING.BEZOUŠEK, Pavel; ING. ŠPÁS, Václav. Historie radiolokační techniky v Československu. [s.l.]: Univerzita Pardubice, 2013. ISBN 978-80-7395-693-6. Kapitola Komplet radiotechnického pátrače RAMONA a RAMONA-M, s. 109. 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Carcinotron jamming a pulse radar unit.png
The Carcinotron was a microwave source that could easily tune its output frequency by changing a single input voltage. This allowed it to jam radar stations by sending out noise on a wide band of frequencies. This images shows the result.

Four jammer aircraft are approaching the station, who's location is the dark spot in the upper left. Two are located at the 4 o'clock position, the other two at 5:30. In those areas, the signal from the carcinotron complete fills the display, rendering the returns from the aircraft, their "blips", invisible. The width of the bright bands is a function of the beamwidth of the antenna, which picks up the signal for several degrees on either side of the aircraft's position.

Considerable amounts of noise are also visible at most other angles as well. The signal was so strong that it reflections off other objects could also blank out the radar, to some degree. Additionally, the signals also could be seen in the antenna's sidelobes. In this example, one such sidelobe is at the 2:30 position, and shows considerable noise. At closer range, the entire display becomes filled.
M-bwo.svg
Autor: unknown, Licence: CC BY-SA 3.0