Tube à ondes progressives (TOP)

Le tube à ondes progressives (TOP), un tube à vide spécial, est utilisé pour les communications sans fil et les communications par satellite. Le TOP peut amplifier ou générer des signaux micro-ondes. Le Klystron ou le magnétron sont deux types de TOP courants. Le Klystron est un dispositif qui émet des électrons à partir d'une cathode à charge négative. Ces faisceaux traversent directement le tube pour atteindre une anode chargée positivement. Une bobine est enroulée autour du tube. Lorsque la bobine est alimentée par un signal de radiofréquence (RF), les électrons du faisceau se regroupent et s'étalent alternativement. Dans le magnétron, les électrons se déplacent en cercle plutôt qu'en ligne droite. Les aimants situés de part et d'autre du tube créent un mouvement circulaire qui permet aux électrons d'absorber de l'énergie à de plus grandes distances. À l'intérieur du TOP, les régions de forte et de faible concentration d'électrons se déplacent le long ou autour du tube sous forme de vagues. Le tube fonctionne correctement si une certaine énergie est transférée à la bobine par les électrons. C'est ce qu'on appelle l'amplification. On peut faire fonctionner un TOP comme un oscillateur en couplant une partie de la sortie à l'entrée. Cette configuration est appelée oscillateur à ondes inversées, car la rétroaction est appliquée dans le sens inverse du mouvement des électrons à l'intérieur du tube. Cet oscillateur génère environ 0,01 watt de puissance de signal micro-ondes. Un amplificateur paramétrique est un amplificateur à TOP qui fonctionne à partir d'une source d'alimentation en courant alternatif (CA) à haute fréquence, plutôt qu'à partir de la source habituelle en courant continu (CC). La fréquence de l'alimentation est utilisée pour modifier certaines caractéristiques du circuit, comme l'impédance. Parce qu'ils produisent un très faible bruit interne, les amplificateurs paramétriques peuvent être utiles. Cela permet d'obtenir une excellente sensibilité dans les systèmes de réception, minimisant ainsi les erreurs de transfert de données.