Tubes à modulation de vitesse
Le courant continu passant dans un tube à micro-ondes est converti en fréquence micro-onde. Le transfert de puissance entre ces deux modes s’accomplit par une modulation de la vitesse des électrons et une cavité résonnante à faible perte dans le tube.
Le faisceau d'électrons, émis par la cathode chauffée, est focalisé par des électrodes où règne un champ magnétique intense. Il est ensuite accéléré par une tension d'accélération appliquée sur la cathode. L'anode de contrôle permet de moduler le faisceau en intensité et détermine donc le courant du faisceau. Le faisceau traverse une première cavité résonnante. Cette cavité est reliée à la source à amplifier et est excitée par celle-ci. Cette excitation génère un champ électrique variable dans la cavité, dirigé parallèlement à la direction des électrons. Selon le moment où les électrons traversent la cavité, certains sont accélérés et d'autres sont ralentis. La vitesse des électrons est alors modulée en traversant la cavité. Cette modulation de vitesse se transforme en une modulation de densité, c'est-à-dire en une modulation de courant.
est requis
Magnétron
Stabilotron
Carzinotron
EIK/EIO
est requis
Ce tableau compare les caractéristiques de différents tubes à modulation de vitesse que l’on retrouve dans les radars. Même si le tube Planar n’est pas à modulation de vitesse, il a été inclus pour agir comme tube-témoin.
| Klystron | Tubes à ondes progressives | KIE/OIE | Magnétron | Carcinotron | Tube Planar | |
| Fréquence | jusqu’à 35 GHz | jusqu’à 95 GHz | jusqu’à 230 GHz | jusqu’à 95 GHz | jusqu’à 5 GHz | jusqu’à 1.5 GHz |
| Bande passante | 2 - 4 % | 10 - 20 % | 0,5 - 1 % | De 1 à des centaines de MHz | 2 GHz | 30 - 50% |
| Puissance de Amplification | jusqu’à 50 MW | jusqu’à 1 MW | jusqu’à 1 kW | jusqu’à 10 MW | 1 W | jusqu’à 1 MW |
| amplification | jusqu’à 60 dB | jusqu’à 50 dB | 40 - 50 dB | - | - | jusqu’à 20 dB |
| Usage | Amplificateur de puissance pour bande passante restreinte | Amplificateur de voltage pour large bande passante, faible bruit | Amplificateur et oscillateur de puissance pour bande passante restreinte | Oscillateur de grande puissance à fréquence unique | Oscillateur à induction de fréquence | Amplificateur, |
Table 1: Comparaison de divers tubes à modulation de vitesse.