DE1068311B - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE1068311B DE1068311B DENDAT1068311D DE1068311DA DE1068311B DE 1068311 B DE1068311 B DE 1068311B DE NDAT1068311 D DENDAT1068311 D DE NDAT1068311D DE 1068311D A DE1068311D A DE 1068311DA DE 1068311 B DE1068311 B DE 1068311B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- waveguide
- interaction
- sections
- arrangement
- wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 29
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 17
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 5
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
- H01J25/34—Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
- H01J25/36—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field
- H01J25/38—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field the forward travelling wave being utilised
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/24—Slow-wave structures, e.g. delay systems
- H01J23/30—Damping arrangements associated with slow-wave structures, e.g. for suppression of unwanted oscillations
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine Laufzeitröhrenanordnung für Verstärkerzwecke, bei der die Ladungsträger
eines gebündelten Strahles an einer Mehrzahl von Stellen seiner Bahn in Wechselwirkungmit an diesen Stellen
erzeugten elektromagnetischen Wechselfeldern treten.
Es ist bei derartigen Anordnungen bekannt, den Strahl nacheinander durch mehrere Wechselwirkungskammern hindurchtreten zu lassen, die miteinander
durch Hohlleiterabschnitte gekoppelt sind. Es hat sich aber gezeigt, daß das Auftreten von reflektierten
Wellen, die von einer später vom Strahl durchsetzten Wechselwirkungskammer zurück in eine vom Strahl
bereits durchsetzte Kammer führen, Rückkopplungen zur Folge haben, die die Neigung zum Selbstschwingen
erhöhen und die Bandbreite, innerhalb welcher eine hohe Verstärkung erzielt werden kann, beeinträchtigen.
Man hat bereits bei einer Wanderwellenröhre, die eine den Strahl umgebende Wendelelektrode besitzt,
um die Wendel herum ein aus Ferritmaterial bestehendes Rohr angeordnet. Die Anwendung eines solchen
Ferritrohres um die Wendel herum erfolgte zu dem Zwecke, eine von dem Ausgangsende der Wendel zum
Eingangsende zurück reflektierte Welle in bevorzugt starkem Maße zu dämpfen. Es zeigte sich hierbei indessen,
daß das von dem Fokussierfeld durchsetzte Ferritrohr eine unerwünschte Verzerrung des fokussierenden
Feldes zur Folge hatte. Es erwies sich schwierig, einen geeigneten Kompromiß zwischen
Dämpfung der rückwärts verlaufenden reflektierten Welle und Störung des Fokussierfeldes des Kathodenstrahles zu erreichen.
Gemäß der Erfindung wird bei einer Laufzeitröhrenanordnung, bei der mehrere Stellen der elektromagnetischen
Wechselwirkung zwischen dem Strahl und der Hochfrequenzwelle ausgenutzt werden, als
Kopplungsmittel der aufeinanderfolgenden Wechselwirkungsstellen des Strahles ein Hohlleiter verwendet,
welcher im wesentlichen außerhalb des Wirkungsbereiches des gebündelten Strahles verläuft und in
seinem Inneren mindestens eine parallel zu den Innenwandungen sich erstreckende, im wesentlichen verlustfreie,
ferromagnetische Längsschicht und eine sich ebenfalls in der Längsrichtung und nahe dieser ferromagnetischen
Längsschicht erstreckende verlustbehaftete Schicht trägt, wobei zur Verschiebung der bevorzugt
zu übertragenden Hochfrequenz von der verlustbehafteten Schicht weg ein stationäres magnetisches
Feld ausgenutzt wird, welches zweckmäßigerweise das Fokussierfeld des Strahles ist.
Die Erfindung und die durch sie erzielbaren Vorteile sind in der Beschreibung und den Zeichnungen,
die Ausführungsbeispiele wiedergeben, erläutert. Von den Figuren zeigt
Laufzeitröhrenanordnung
für Verstärkerzwecke
für Verstärkerzwecke
Anmelder:
Varian Associates,
Palo Alto, Calif. (V.St.A.)
Varian Associates,
Palo Alto, Calif. (V.St.A.)
Vertreter: Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 38
München 22, Widenmayerstr. 38
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. März 1956
Robert Lawrence Jepsen, Los Altos, Calif. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden
Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Röhrenanordnung,
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Abschnittes eines Hohlleiters, der nicht nach
beiden Richtungen leitet,
Fig. 3 eine Endansicht der in Fig. 2 dargestellten Anordnung,
Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt eines Teiles der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, und zwar betrachtet
längs der Linie 4-4 in Richtung der Pfeile,
Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt der in Fig. 1 durch die Linie 5-5 umschlossenen Teile,
Fig. 6 eine Seitenansicht, teilweise als Längsschnitt, einer erfindungsgemäßen mehrstufigen Wanderwellenröhre
mit Wendelelektrode,
Fig. 7 einen Längsschnitt einer Laufzeitröhren-Elektroden-Anordnung, welche ebenfalls Verzögerungseigenschaft
besitzt und in Mäanderform ausgebildet ist,
Fig. 8 einen Längsschnitt einer Verzögerungsleitung, welche fingerartig ineinandergreifende Einzelelemente
besitzt,
Fig. 9 einen Querschnitt der in Fig. 8 dargestellten Anordnung, wobei die Schnittlinie und die Blickrichtung
durch die Linie 9-9 mit Pfeilen gekennzeichnet ist.
In Fig. 1 ist eine Höchstfrequenz-Verstärkerröhre gemäß der Erfindung dargestellt, die ein Zwischending
zwischen einem Mehrkammerklystron und einer Wanderwellenröhre ist und als Kopplungsmittel
909 647/273
zwischen aufeinanderfolgenden Hohlraumresonatoren eine Verzögerungsleitung aufweist, die bevorzugt nach
einer Richtung wirkt. Die Bandbreite der Röhre bei vorgegebener Verstärkung ist wesentlich größer, als
bei üblichen Klystronen derselben Länge erzielt wird.
Es hat sich gezeigt, daß, je größer der Kopplungskoeffizient zwischen aufeinanderfolgenden Resonatoren
ist, die Eigenschaften der Anordnung um so mehr denen einer Wanderwellenröhre ähneln. Wenn aber
die Kopplungsmittel, welche die zusätzliche Energie zwischen aufeinanderfolgenden Resonatoren übertragen,
auch zum Eingangsende der Röhre hin wirken, so gelangt Energie zum Eingangsende der Röhre in
solcher Phasenlage, daß Instabilität und Selbstschwingen der Vorrichtung auftritt. Um solche Selbstschwingung
zu vermeiden, sind die Kopplungsmittel zwischen den Resonatoren so ausgebildet, daß sie
nicht gleich stark nach beiden Seiten hin wirken, und dadurch werden Instabilitäten verhindert.
Eine Kathodenanordnung 1 liefert die Elektronen, die den Strahl bilden. Eine Kollektoranordnung 2
fängt die Elektronen auf und leitet ihre kinetische Energie ab. Ein zwischen der Kathodenanordnung 1
und der Kollektoranordnung 2 liegendes Gehäuse 3 enthält die Mittel, die die von der Kathode ausgesendeten
Elektroden zu einem Strahl formen und eine elektromagnetische Wechselwirkung mit dem Strahl
bewirken.
Das Gehäuse 3 umfaßt eine Mehrzahl Triftröhrenabschnitte 4, welche im Abstand voneinander axial
ausgerichtet angeordnet sind. Mehrere Hohlraumresonatoren 5, 6, 7 und 8 sind hintereinander angeordnet
und verbinden die im Abstand angeordneten Triftröhrenabschnitte 4 miteinander. Die Zwischenräume
zwischen den freien Enden der Triftröhrenabschnitte bilden die der Wechselwirkung zwischen
Strahl und Feld dienenden Hohlraumresonatoren.
Blenden 9 befinden sich an den Seitenwandungen der Hohlraumresonatoren, und zwar zwei Blenden
pro Resonator. Eine Mehrzahl wellendurchlässiger Fenster 11, beispielsweise aus einer Aluminiumoxyd-Keramik
trennen die koppelnden Blenden 9 ab, so daß ein hohes Vakuum innerhalb des die Kathodenanordnung
1, die Triftröhrenabschnitte 4, die Hohlraumresonatoren 5, 6, 7 und 8 und die Kollektoranordnung
2 enthaltenden Raumes aufrechterhalten werden kann.
Die Anordnung der wellendurchlässigen Fenster 11 ist nicht kritisch. Sie können an beliebigen Stellen
liegen; es können beispielsweise hohle zylindrische Fenster um die Triftröhren herum angeordnet sein
und mit den Endwandungen der Hohlraumresonatoren verbunden sein.
Hohlrohrleiter von in einer Richtung bevorzugtem Übertragungsvermögen verbinden über die koppelnden
Blenden 9 aufeinanderfolgende Hohlraumresonatoren. Ein Eingangshohlleiter 13 ist über die Blende 9
und das Fenster 11 mit dem Eingangshohlraumresonator 5 verbunden. Ein Ausgangshohlleiter ist
mit dem Ausgangsresonator 8 verbunden. Für die Zwecke der Fokussierung umgibt eine Solenoidspule
15 das Gehäuse 3 und bewirkt ein starkes axiales Magnetfeld. Es könnte statt dessen aber auch ein Permanentmagnet
verwendet werden. Das Magnetfeld kann von der Kathodenanordnung 1 zum Kollektor 2 6S
hin gerichtet sein oder eine um 180° entgegengesetzt hierzu verlaufende Richtung besitzen.
Die in einer Richtung bevorzugt übertragende Energieleitung 12 (vgl. Fig. 2) besteht aus einem eine
Feldverdrängungsschicht 18 und eine Widerstands-
schicht 19 besitzenden Hohlleiterabschnitt 16, wobei die Feldverdrängungsschicht 19 von dem magnetischen
Fokussierfeld in Schichtrichtung durchsetzt wird.
Derselbe besteht aus einem Abschnitt eines rechteckigen Hohlleiters 17. Zwei Ferritbelegungen 18',
beispielsweise aus ferromagnetische Zusätze besitzender Keramik, sind in dem Hohlleiter angeordnet. Die
eine Ferritschicht befindet sich längs der einen kurzen Seitenwandung des Hohlleiters 17 und die andere
längs der anderen kurzen Seitenwandung. Ein Streifen 19 aus Widerstandsmaterial, es kann beliebige Widerstandsfolie
Anwendung finden, ist längs der einen Ferritschicht 18 vorgesehen. Wenn der mit Ferritschichten
bekleidete Hohlleiter transversal von einem starken Magnetfeld B magnetisiert wird, ergibt sich
für die Grundwelle TWw eine Verteilung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Die vorwärts wandernde Welle
wird nach rechts verschoben. Die rückwärts wandernde Welle ist nach links verschoben. Dieser Vorgang
verschiebt die starken elektrischen Feldstärken der rückwärts wandernden Welle in die Nähe der
Widerstandsschicht 19. Da die Widerstandsschicht 19 Verluste bewirkt, wird die rückwärts wandernde
Welle stark gedämpft, und es wird daher ein starkes Dämpfungsverhältnis zwischen den zurückwandernden
Wellen, verglichen mit den vorwärts wandernden Wellen, bewirkt.
Im Betrieb wird eine Eingangsspannung dem Eingangshohlraumresonator 5 zugeführt. Es wird ein
elektromagnetisches Feld in dem Hohlraumresonator erzeugt, und dieses Feld tritt in Wechselwirkung mit
dem Elektronenstrahl und moduliert die Geschwindigkeit desselben. Ein gewisser Anteil der Energie des
ersten Resonators wird über die nach dem Ausgangsende bevorzugt übertragende Leitung 12 dem zweiten
Hohlraumresonator 6 zugeführt, in welchem das elektromagnetische Feld wiederum mit dem Elektronenstrahl
in Wechselwirkung tritt und ihn zusätzlich in der Geschwindigkeit moduliert. In ähnlicher Weise
wird ein gewisser Teil der elektromagnetischen Energie, die sich in dem zweiten Hohlraumresonator 6
ausbildet, über eine zweite einseitig bevorzugt koppelnde Energieleitung 12 auf den dritten Hohlraumresonator
7 übertragen und sofort bis zu dem letzten Resonator 8. Ausgangsenergie wird von dem letzten
Hohlraumresonator 8 über einen Hohlleiter 14 dem Verbraucher zugeführt.
Das den Kathodenstrahl fokussierende Feld B bildet das transversale magnetisierende Feld der entsprechenden
Abschnitte der einseitig bevorzugt koppelnden Energieleitung 12, dergestalt, daß Hochfrequenzenergie
in einfacher Weise in Vorwärtsrichtung, nämlich von dem ersten Resonator 5 zum zweiten Resonator
6 übertragen wird, während die Energie, die von dem Hohlraumresonator 6 zum Hohlraumresonator
5 reflektiert wird, sehr stark gedämpft wird. Diese Dämpfungseigenschaft der einseitig bevorzugt übertragenden
Hochfrequenzleitungen 12 verhindert Rückkopplung auf die Eingangsstufen des Verstärkers und
verhindert unerwünschtes Selbstschwingen.
In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Wanderwellenröhre mit Wendelelektrode gezeigt. Die vollständige
Konstruktion und Wirkungsweise der Wanderwellenröhre soll nicht weiter beschrieben werden, da im
Prinzip die Wirkungsweise bekannt ist.
An Zylinderringe 23 angesetzte Wendelabschnitte 21 sind hintereinander angeordnet. Eine einseitig bevorzugt
übertragende Leitung 12, beispielsweise ein Hohlleiterabschnitt mit einer FeldverdrangunPrc-
schicht 19 und einseitiger Widerstandsschicht 18, wie in Fig. 2 beschrieben, ist vorgesehen, um aufeinanderfolgende
Wendelabschnitte 21 zu koppeln. Wie zuvor beschrieben, bewirkt das fokussierende Feld B die
magnetische Feldstärke für den mit einer Wider-Standsschicht ausgestatteten und eine Feldverdrängung
ausnutzenden isolierenden Hohlleiterabschnitt 16.
Im Betrieb wird ein Eingangssignal der ersten Wanderfeldanordnung über einen Hohlleiter 22 zugeführt.
Die Eingangswelle wird längs der ersten Wendel 21 weitergeleitet und tritt in Wechselwirkung
mit dem Elektronenstrahl und nimmt dabei in Amplitude' zu, indem Energie dem Elektronenstrahl entzogen
wird.
Wenn die Eingangswelle bei 23 des ersten Wandelabschnittes eintrifft, wird die Welle in den einseitig
bevorzugt übertragenden Hohlleiter 12 eingestrahlt und wird dem Anfang des nächsten Wandelabschnittes
zugeführt. Es ist beim Zusammentreffen der Welle und des Strahles am Beginn des zweiten Wendelabschnittes
erforderlich, daß die Welle und der Strahl in Phase zueinander eintreffen. Es muß also die
Wanderwelle in dem Leitungsabschnitt 12 einen Phasenunterschied in bezug auf die Phase der Modulation
des Strahles von 2πΐι haben, wo η irgendeine ganze positive oder negative Zahl oder auch Null sein
kann.
Nachdem die Wanderwelle wiederum mit dem Kathodenstrahl zusammentritt, erfolgt aufs neue eine
Wechselwirkung zwischen dem Feld der Wanderwelle und dem Strahl von gleicher Art, wie sie zuvor beschrieben
wurde, und das gleiche erfolgt in dem zweiten und dritten Wendelabschnitt, bis schließlich
die Welle das Ende des letzten Wendelabschnittes erreicht. Von dort wird die Welle über einen Hohlleiter
24 dem Verbraucher zugeführt.
Die nur einseitig übertragenden Hohlleiter 12, welche aufeinanderfolgende Wanderfeldanordnungen
21 bzw. eine Wechselwirkung zwischen Strahl und Feld bewirkende Räume miteinander verbinden, bewirken
eine Dämpfung der reflektierten, d. h. rückwärts wandernden Wellen und verhindern dadurch
eine Rückkopplung, welche ein Selbstschwingen oder einen Verstärkungsverlust bedingen könnte.
In Fig. 7 ist eine Wanderwellenröhre gezeigt, welche eine im Zickzack geführte Verzögerungsleitung aufweist.
Die Wanderwellenröhre mit dieser zickzackförmig geführten Verzögerungsleitung soll nicht im
einzelnen beschrieben werden, sondern nur insoweit die Anwendung der Erfindung in Frage kommt. An
sich sind Wanderwellenröhren mit im Zickzack geführten Verzögerungsleitungen bekannt. In Fig. 7 ist
nur dieZickzackleitung25 einer solchen Röhrenanordnung gezeigt. Eine Triftröhre 4 erstreckt sich in
Längsrichtung der Röhrenanordnung. Ein Hohlleiter 26 ist mäanderförmig im Zickzack geführt, so daß
er unter wesentlich rechtem Winkel abwechselnd die Triftröhren 4 durchsetzt. Ein axiales, den Strahl
fokussierendes Magnetfeld B erstreckt sich in Längsrichtung der Anordnung. Einseitig bevorzugt dämpf
ende Mittel sind in der Zickzackleitung 26, die aufeinanderfolgende Wechselwirkungsräume verbindet,
vorgesehen. Beispielsweise können bei der Anordnung gemäß Fig. 7 Abschnitte, welche unter Anwendung
von Widerstandsschichten eine Feldverschiebung gemäß Fig. 2 ausnutzen, in dem im Zickzack geführten
Hohlleiter 26 Anwendung finden. Auch hier wirkt wiederum das den Strahl fokussierende Feld B als
transversales magnetisierendes Feld. Die Widerstandsschicht 19 muß abwechselnd an der einen und an
der anderen Seite des im Zickzack geführten Hohlleiters in aufeinanderfolgenden, den Strahl durchsetzenden
Abschnitten vorgesehen sein. Die Ferritbelegungen 18 bewirken eine Querverschiebung des
Feldes der sich fortpflanzenden elektromagnetischen Wellen. Um zu bewirken, daß ein starkes elektrisches
Feld der vorwärts fortschreitenden Welle transversal zu den die Wechsehvirkung zwischen Strahl und Feld
bewirkenden Räumen auftritt, um so eine starke Wechselwirkung zwischen Strahl und Feld zu erzielen,
empfiehlt es sich, in unmittelbarer Nähe der Wechselwirkungsräume keine Ferritschichten 18 vorzusehen,
es können auch die Ansatzstellen der Zickzackleitungen an die Wechselwirkungsräume so versetzt
liegen, daß das starke elektrische Feld der vorwärts schreitenden Welle in aufeinanderfolgenden
Wechselwirkungsräumen ausgerichtet mit der Richtung des Kathodenstrahles liegt.
Wellendurchlässige vakuumdichte Fenster können am Eingangs- oder am Ausgangsende des Zickzackhohlleiters
26 vorgesehen sein; solche können auch außerhalb des Strahles in den Zickzackabschnitten des
Hohlleiters 26 liegen.
Wenn im Betrieb dem linken Ende der in Fig. 7 gezeigten Anordnung ein Eingangssignal zugeführt
wird und dasselbe Energie aus dem Strahl entnimmt, während es den im Zickzack geführten Hohlleiter
durchsetzt, erfährt es eine Verstärkung. Es tritt eine im hohen Maße verstärkte Welle am rechten Ende
der Anordnung auf und wird dem Belastungskreis zugeführt. Wie zuvor, bewirkt die einseitig bevorzugte
Übertragung, daß ein Selbstschwingen in dem Verstärker verhindert wird, da reflektierte Wellen, welche
eine positive Rückkopplung zum Eingangsende bewirken könnten, vermieden werden.
In Fig. 8 und 9 ist eine Wanderwellenröhre dargestellt, welche gemäß der Erfindung Hohlleiterabschnitte
besitzt, die fingerartig aneinander gesetzt sind. Aus der Ausführungsform gemäß Fig. 7 erhält
man als Grenzfall der im Zickzack geführten Übertragungsleitung 26 im wesentlichen die in Fig. 8
und 9 dargestellte Anordnung mit fingermäßig aneindergesetzten Hohlleiterabschnitten.
Einseitig bevorzugt wirkende Dämpfungsmittel sind in geeigneter Weise in den für die Wechselwirkung
zwischen Strahl und Feld vorgesehenen Abschnitten angeordnet, um reflektierte Wellen zu dämpfen. Beispielsweise
können Widerstandsschichten 19 und Feldverdrängungsschichten 18 gemäß Fig. 2 verwendet
werden, um in jedem der aufeinanderfolgenden, eine Wechselwirkung zwischen Strahl und Feld bewirkenden
Räume nur die vorwärts fortschreitende Welle wesentlich ungehemmt weiterzuleiten. Die reflektierte
bzw. rückwärts wandernde Welle aber wird in den Widerstandsstreifen 19 in starkem Maße gedämpft
und so eine Schwingneigung verhindert. Wie sich aus Fig. 8, 9 ersehen läßt, wechseln die Widerstandsstreifen 19 in aufeinanderfolgenden Wechselwirkungsräumen von der einen zur anderen Seite ab.
Es wurde bereits hervorgehoben, daß in aufeinanderfolgenden Wechselwirkungsräumen die starken
elektrischen Felder eine stärkere Wechselwirkung mit dem Strahl bedingen, wenn das starke elektrische
Wechselfeld in bezug auf den Kathodenstrahl ausgerichtet ist. Eine solche Ausrichtung kann dadurch erreicht
werden, daß in unmittelbarer Nachbarschaft der Wechselwirkungsräume die nur einseitig dämpfenden
Abschnitte nicht vorhanden sind oder daß die aufeinanderfolgenden Wechselwirkungsräume in bezug
zueinander versetzt sind.
Claims (10)
1. Laufzeitröhrenanordnung für Verstärkerzwecke, bei der die Ladungsträger eines gebündelten
Strahles an einer Mehrzahl von Stellen seiner Bahn in Wechselwirkung mit an diesen
Stellen erzeugten elektromagnetischen Wechselfeldern treten, unter Anwendung von richtungsabhängigen
Kopplungsmitteln, welche die Phasengeschwindigkeit der Hochfrequenzschwingungen auf eine der Geschwindigkeit der Ladungsträger
angepaßte Geschwindigkeit verzögern und die Schwingungen nur in einer Richtung bevorzugt
übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Kopplung und richtungsbevorzugten Hochfrequenzübertragung
aus mindestens einem Hohlleiter bestehen, welcher im wesentlichen außerhalb des Wirkungsbereiches des gebündelten Strahles
verläuft und in seinem Inneren mindestens eine parallel zu den Innenwandungen sich erstreckende,
im wesentlichen verlustfreie, ferromagnetische Längsschicht und eine sich ebenfalls in der Längsrichtung
und nahe dieser ferromagnetischen Längsschicht erstreckende verlustbehaftete Schicht trägt,
und daß Mittel zur Erzeugung eines stationären magnetischen Feldes zwecks Verschiebung der
bevorzugt zu übertragenden Hochfrequenz von der verlustbehafteten Schicht weg vorgesehen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Innenwandungen des
Hohlleiters vorgesehene verlustfreie, ferromagnetische Längsschicht sich auf Partien des Hohlleiters
beschränkt, die senkrecht zur Richtung des Kathodenstrahles verlaufen, und daß das den
Hohlleiter durchsetzende Magnetfeld zugleich von den Mitteln erzeugt wird, welche zur Erzeugung
des in Achsenrichtung des Strahles gerichteten fokussierenden Magnetfeldes vorgesehen sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Längsschicht
auf der schmalen Innenwandfläche eines Rechteckhohlleiters angeordnet ist und die verlustbehaftete
Schicht auf der ferromagnetischen Längsschicht in Form eines schmalen Streifens angeordnet
ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselwirkung
in drei oder mehr Kammern stattfindet und daß Kopplungsmittel, welche Hochfrequenzwellen
in einer Richtung bevorzugt übertragen, zwischen der ersten und zweiten Kammer und gegebenenfalls
auch zwischen der zweiten und dritten Kammer vorgesehen sind, und zwar dergestalt,
daß die bevorzugte Wellenübertragung in Strahlrichtung erfolgt (Fig. 1).
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselwirkungskammern
Hohlraumresonatoren sind, die miteinander durch ihre Seitenwandungen durchsetzende Triftröhrenabschnitte
verbunden sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselwirkung in
einer Mehrzahl von durch Drahtwendeln gebildeten Verzögerungsleitungsabschnitten stattfindet
und die Anfänge bzw. Enden der Abschnitte durch Kopplungshohlleiter verbunden sind, welche in
Strahlrichtung bevorzugt übertragen.
7. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mäanderförmiger
Hohlleiter als durchgehende Verzögerungsleitung vorgesehen ist, wobei der Kathodenstrahl in an
sich bekannter Weise aufeinanderfolgende Querabschnitte des Hohlleiters durchsetzt, in denen die
Wechselwirkung stattfindet, und daß diese Querabschnitte Kopplungsabschnitte enthalten, welche
die Hochfrequenz in Strahlrichtung bevorzugt übertragen (Fig. 7).
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehende Verzögerungsleitung,
in Form von mäanderförmig aufeinanderfolgenden Hohlleiterabschnitten, aus einem Rechteckhohlleiter
besteht, dessen Breite der Länge der quer zum Kathodenstrahl verlaufenden Mäanderabschnitte
entspricht und von dessen Schmalseiten sich abwechselnd Querwände bis nahe zur gegenüberliegenden
Schmalseite erstrecken und diese Querwände je eine Durchtrittsöffnung für den Kathodenstrahl in der Wandmitte besitzen.
9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hochfrequenz bevorzugt
übertragenden Kopplungsabschnitte der Mäanderquerabschnitte des Hohlleiters nur bis zu einem
gewissen Abstand an die vom Kathodenstrahl durchsetzte Stelle herangeführt sind.
10. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintritts-
bzw. Austrittsende der Hohlleiter an den Wechselwirkungskammern in bezug auf den
Längsweg des Kathodenstrahles in Querrichtung so versetzt angeschlossen sind, daß in dem Hohlleiter
der maximale elektrische Feldvektor der bevorzugt übertragenen Welle in bezug auf den
Längsweg des Kathodenstrahles ausgerichtet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 367 295;
Proceedings of the IRE, Januar 1955, S. 100 und 101.
USA.-Patentschrift Nr. 2 367 295;
Proceedings of the IRE, Januar 1955, S. 100 und 101.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
@ 909 647/273 10.59
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US575161A US2970242A (en) | 1956-03-30 | 1956-03-30 | High frequency electron tube apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1068311B true DE1068311B (de) | 1959-11-05 |
Family
ID=24299193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DENDAT1068311D Pending DE1068311B (de) | 1956-03-30 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US2970242A (de) |
| CH (1) | CH357473A (de) |
| DE (1) | DE1068311B (de) |
| FR (1) | FR1170428A (de) |
| GB (1) | GB861388A (de) |
| NL (2) | NL215519A (de) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3169206A (en) * | 1959-08-06 | 1965-02-09 | Varian Associates | High frequency tube method and apparatus |
| US3221204A (en) * | 1961-11-20 | 1965-11-30 | Hughes Aircraft Co | Traveling-wave tube with trap means for preventing oscillation at unwanted frequencies |
| US3221205A (en) * | 1962-05-23 | 1965-11-30 | Hughes Aircraft Co | Traveling-wave tube with trap means for preventing oscillation at unwanted frequencies |
| US3365607A (en) * | 1963-09-20 | 1968-01-23 | Varian Associates | Electron discharge device |
| US3360679A (en) * | 1964-02-21 | 1967-12-26 | Varian Associates | Electron discharge device having lossy resonant elements disposed within the electromagnetic field pattern of the slow-wave circuit |
| US3456207A (en) * | 1966-10-10 | 1969-07-15 | Varian Associates | Integral cavity multicavity linear beam amplifier having means for applying a d.c. voltage across the interaction gaps |
| JPS5164862A (de) * | 1974-12-03 | 1976-06-04 | Nippon Electric Co | |
| US4219758A (en) * | 1978-11-30 | 1980-08-26 | Varian Associates, Inc. | Traveling wave tube with non-reciprocal attenuating adjunct |
| US4409519A (en) * | 1981-07-29 | 1983-10-11 | Varian Associates, Inc. | TWT Slow-wave structure assembled from three ladder-like slabs |
| US5304942A (en) * | 1992-05-12 | 1994-04-19 | Litton Systems, Inc. | Extended interaction output circuit for a broad band relativistic klystron |
| US5469023A (en) * | 1994-01-21 | 1995-11-21 | Litton Systems, Inc. | Capacitive stub for enhancing efficiency and bandwidth in a klystron |
| US5469024A (en) * | 1994-01-21 | 1995-11-21 | Litton Systems, Inc. | Leaky wall filter for use in extended interaction klystron |
| US5504393A (en) * | 1994-04-29 | 1996-04-02 | Litton Systems, Inc. | Combination tuner and second harmonic suppressor for extended interaction klystron |
| US5789865A (en) * | 1996-05-01 | 1998-08-04 | Duly Research Inc. | Flat-field planar cavities for linear accelerators and storage rings |
| US6259207B1 (en) | 1998-07-27 | 2001-07-10 | Litton Systems, Inc. | Waveguide series resonant cavity for enhancing efficiency and bandwidth in a klystron |
| CN102915898B (zh) * | 2012-10-25 | 2014-12-24 | 电子科技大学 | 一种曲折波导慢波线 |
| CN106128912B (zh) * | 2016-08-29 | 2017-11-10 | 成都赛纳为特科技有限公司 | 一种扭波导合并式准平面矩形波导折叠波导 |
| CN113361076B (zh) * | 2021-05-17 | 2022-07-29 | 电子科技大学 | 一种行波管高效率收集极的设计方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2367295A (en) * | 1940-05-17 | 1945-01-16 | Bell Telephone Labor Inc | Electron discharge device |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2733305A (en) * | 1948-09-30 | 1956-01-31 | Diemer | |
| US2644930A (en) * | 1949-03-24 | 1953-07-07 | Gen Precision Lab Inc | Microwave polarization rotating device and coupling network |
| US2777906A (en) * | 1953-06-26 | 1957-01-15 | Bell Telephone Labor Inc | Asymmetric wave guide structure |
| US2867745A (en) * | 1953-10-07 | 1959-01-06 | Bell Telephone Labor Inc | Periodic magnetic focusing system |
| US2809321A (en) * | 1953-12-30 | 1957-10-08 | Hughes Aircraft Co | Traveling-wave tube |
| US2798183A (en) * | 1954-11-29 | 1957-07-02 | Hughes Aircraft Co | Traveling-wave tube |
| US2806972A (en) * | 1954-12-08 | 1957-09-17 | Hughes Aircraft Co | Traveling-wave tube |
| US2815466A (en) * | 1955-04-20 | 1957-12-03 | Hughes Aircraft Co | Traveling wave tube |
| NL205810A (de) * | 1955-04-25 |
-
0
- NL NL97680D patent/NL97680C/xx active
- DE DENDAT1068311D patent/DE1068311B/de active Pending
- NL NL215519D patent/NL215519A/xx unknown
-
1956
- 1956-03-30 US US575161A patent/US2970242A/en not_active Expired - Lifetime
-
1957
- 1957-03-25 GB GB9773/57A patent/GB861388A/en not_active Expired
- 1957-03-28 CH CH357473D patent/CH357473A/de unknown
- 1957-03-29 FR FR1170428D patent/FR1170428A/fr not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2367295A (en) * | 1940-05-17 | 1945-01-16 | Bell Telephone Labor Inc | Electron discharge device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR1170428A (fr) | 1959-01-14 |
| NL97680C (de) | |
| NL215519A (de) | |
| GB861388A (en) | 1961-02-22 |
| US2970242A (en) | 1961-01-31 |
| CH357473A (de) | 1961-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1068311B (de) | ||
| DE916328C (de) | Wanderfeldroehre | |
| DE1807720B2 (de) | Stehwellen-linearbeschleuniger | |
| DE3129688A1 (de) | Resonatorschaltkreis mit gekoppelten hohlraeumen und variablem feld, insbesondere partikelbeschleuniger | |
| DE1021959B (de) | Anordnung mit einer Wanderfeldroehre, bei der zur gebuendelten Fuehrung des Elektronenstrahls ein Permanentmagnetsystem verwendet wird, das aus einer Folge von laengs des Strahlweges angeordneten Einzelmagneten besteht | |
| DE3044367A1 (de) | Wanderfeldroehre | |
| DE4426597C2 (de) | Erweiterte, einen modifizierten scheibenbelasteten Wellenleiter verwendende Wechselwirkungs-Ausgangsschaltung | |
| DE933579C (de) | Wanderfeldroehre mit einer Magnetanordnung fuer die Konzentration des Elektronenstrahles | |
| DE2134996A1 (de) | Wanderfeldverstaerkerroehre | |
| DE955610C (de) | Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonischen Betrieb | |
| DE1566030B1 (de) | Laufzeitr¦hre, insbesondere Klystron | |
| DE2117924A1 (de) | Geschwindigkeitsmodulationsröhre mit harmonischer Vorbündelung zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrades | |
| DE959299C (de) | Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise | |
| DE2738644C2 (de) | Kopplungsvorrichtung für Höchstfrequenzröhren | |
| DE1232659B (de) | Mit einer Stroemung elektrisch geladener Teilchen in Wechselwirkung stehender Leitungsresonanzkreis und Laufzeitroehren mit Geschwindigkeitsmodulation sowie Protonenbeschleuniger mit solchen Leitungsresonanzkreisen | |
| DE2947918C2 (de) | ||
| DE965726C (de) | Wanderfeldroehre | |
| DE2430101B2 (de) | Laufzeitröhre | |
| DE3134588A1 (de) | Wanderfeldroehre | |
| DE1541930B2 (de) | Laufzeitrohre fur breites Frequenz band | |
| DE1541929B1 (de) | Laufzeitroehre fuer breites Frequenzband | |
| DE2208570A1 (de) | Hochfrequenzröhre | |
| DE3038138C2 (de) | ||
| DE836053C (de) | Verstaerker fuer kurze elektrische Wellen unter Verwendung eines mehrere Wellenlaengen langen Entladungsraumes | |
| DE1060995B (de) | Anordnung zur gebuendelten Fuehrung des Elektronenstrahls einer Wanderfeldverstaerkerroehre |