Klystron 전력 증폭기란 무엇입니까?

자기장의 도움으로 직선으로 흐르는 전자의 속도를 제어하여 마이크로파를 증폭시키는 진공관을 클라이스트론(Klystron)이라고 합니다. 클라이스트론 진공관을 사용하여 마이크로파 주파수 신호를 증폭하는 증폭기를 클라이스트론 전력 증폭기라고 합니다. 이 증폭기는 300MHz~400GHz 사이의 초고전력 마이크로파 애플리케이션에 사용됩니다. 위성, 레이더, 광대역 고전력 통신, 의료, 고에너지 물리학 등과 같은 다양한 산업에 사용하기에 이상적입니다.

클라이스트론은 고주파 신호 증폭을 위해 전자빔의 운동 에너지를 사용합니다. 이러한 증폭기는 전자빔의 속도를 변화시켜 통과 시간 효과를 활용합니다. 여기에는 튜브 축 주변의 자기장을 제어하는 ​​하나 이상의 공진 공동이 포함됩니다. 증폭기의 신호는 전자빔의 에너지에 의해 증폭되고 증폭된 신호는 튜브의 다른 쪽 끝에 있는 공동에서 수신될 수 있습니다.

이렇게 2가지 종류가 있어요

• 2캐비티 클라이스트론 증폭기: 2캐비티 클라이스트론 증폭기에는 2개의 마이크로파 캐비티가 포함되어 있습니다. 결합 장치와 함께 첫 번째 캐비티를 '번처'라고 합니다. 결합 장치가 있는 두 번째 캐비티를 '캐처'라고 합니다. 필드 방향은 Buncher 캐비티의 주파수에 따라 변경됩니다. 이 클라이스트론은 증폭기로 사용될 수 있습니다. 
• 반사 클라이스트론 증폭기: 반사 클라이스트론 증폭기는 발진기로 사용할 수 있는 단일 공동 장치입니다. 이 단일 캐비티 클라이스트론 증폭기는 변조 또는 복조가 가능합니다.

Klystron 증폭기의 장점

• 이는 Gunn 다이오드와 같은 고체 마이크로파 장치보다 훨씬 더 높은 마이크로파 전력을 생성하는 데 사용될 수 있습니다.
• 수백 MHz(UHF)부터 수백 GHz까지 넓은 주파수 범위에서 작동할 수 있습니다.

Klystron 증폭기의 실제 적용 사례는 거의 없습니다.

• SLAC 에서는 일반적으로 2856MHz에서 50MW 및 50kW(시간 평균) 범위의 출력을 갖는 Klystron 증폭기가 사용됩니다.
• 레이더는 일반적으로 2380메가헤르츠에서 1MW의 총 출력 전력을 제공하는 클라이스트론 증폭기를 사용합니다.
• GRC(Global Resource Corporation)는 현재 클라이스트론 증폭기를 사용하여 생활 물질, 석탄, 자동차 폐기물, 오일샌드, 디젤 연료, 오일 셰일 및 오일샌드에 포함된 탄화수소를 천연가스로 변환하고 있습니다.