Kétüreges klisztron

A legegyszerűbb klisztron a kétüreges klisztron. Az elektronágyú fókuszált és felgyorsított elektronnyalábot szolgáltat. Ez a nyaláb az első rezonátor résén áthaladva a futási térbe lép. A futási teret elhagyva a második rezonátor résén halad át a nyaláb, majd a kollektor veszi fel az elektronokat. A két üreg rezonátor és a futási tér átlagpotenciálja megegyezik az elektronágyú utolsó gyorsítóelektródájának a feszültségével, így a nyalábfeszültséggel is. A kollektor feszültsége egyanekkora, vagy ennél kisebb szokott lenni.

Az első (bemenő)rezonátorba becsatolt mikrohullámú jel a rezonátor résében mikrohullámú villamos erőteret hoz létre. Miután ez a feszültség hozzátartozik a nyaláb átlagpotenciáljához, félperiódusonként váltakozva gyorsítani vagy lassítani fogja a résen áthaladó elektronokat. (v=√(2q/m)∙√U : U: a potenciál pillanatnyi értéke.) A rés mikrohullámú feszültségének amplitudója sokkal kisebb, mint az átlagpotenciál. A résből kilépő elektronok sebessége az idő függvényében a bemeneti feszültségének megfelelően változó lesz. Ez a jelenség a sebesség moduláció. A futási térben az első rezonátor résében kapott sebességgel fognak haladni az elektronok. Ennek következtében a futási tér végén az időfüggvényében ingadozó számú elektron fog haladni. Ez azt jelenti, hogy a futási téren történő áthaladás révén a kezdeti sebességmoduláció sűrűségmodulációt hoz létre. Az eredetileg egyenáramot képviselő elektronnyalábnak a sűrűségmoduláció folytán váltakozó áramú összetevője lesz. Ez a konvekciós áram a rezonátor résein áthaladva az üregben influált áramot hoz létre, ezáltal az üregrezonátorban mikrohullámú elektromágneses tér keletkezik, amelynek energiáját kicsatolhatjuk a tápvonalra.

Az üregrezonátor hasonlóan viselkedik rezonancia-frekvenciájának környezetében, mint a párhuzamos rezgőkör. Így a rezonátort a konvekciós áramnak az alapharmonikusa gerjeszti, amelyre rá van hangolva. Ha a be- és a kimenő rezonátor frekvenciái megegyeznek, a klisztront erősítésre használhatjuk. Amennyiben a kimenőrezonátor frekvenciája többszöröse a bemenő üregének, úgy a klisztron frekvencia sokszorozásra használható. Ha egy erősítő klisztron kimenőjelének egy részét visszacsatoljuk a bemenő üregbe, oszcillátort kaphatunk. Az ilyen oszcillátor a nagyobb szelektívitás miatt kisebb zajú lehet, mint a reflex-klisztron. A kétüreges klisztont előerősítő fokozatokban nagy zaja miatt nem alkalmazzák és kis hatás foka miatt végerősítőként sem szokás alkalmazni.