Schlitzmagnetronröhre mit vier odermehr Anodensegmenten für ultrakurze Wellen. Die Erfindung betrifft eine Schlitz magnetronröhre mit vier oder mehr Anoden- segmenten für ultrakurze Wellen, bei der durch unmittelbare Verbindung gleichphasig schwingender Segmente je an einem Ende des agialsymmetrschen Anodensystems zwei Gruppen gebildet sind, zwischen denen ein Schwinggebilde liegt.
Bei Magnetronröhren mit mehmfach unterteilter Anode ist es all gemein üblich, einzelne Segmente unmittel bar über Verbindungsbügel miteinander zu verbinden. Diese Verbindungsbügel hatten jedoch bisher stets den Nachteil, dass durch ihre Ausbildung .eine Unsymmetrie in das Elektrodensystem gebracht wurde und die gegenseitige Segmeutkapazität vergrössert wurde.
Es ergab sich .daher zumeist eine gegenüber den Erwartungen unerwünschte Vergrösserung der Wellenlänge. Gegenstand der Erfindung ist eine besonders vorteilhafte Ausbildung des die gegenphasigen Segment gruppen verbindenden: Schwingkreises; durch die bei normalen Grössenverhältnissen we- sentlich kürzere Wellen erzielt werden kön nen.
Die Erfindung besteht darin, dass das Schwingsystem,das ganze Anodensystem als rotationssymmetrischer Mantel umgibt.
Ein Ausführungsbeispiel der erfiädungs- gemässen Röhre zeigt die Fig. 1. Hierbei kann vorzugsweise der Raum zwischen Anodensegmenten und Kathode, der durch das Schwinggebilde S nicht abgeschlossen wird, durch besondere Abdeckplatten A ab geschlossen sein. Diese Abdeckplatten sind kapazitiv mit der auf Erdpotential liegenden Aussenseite,
des Schwinggebildes S gekoppelt, so dass das ganze System keinerlei Strahlung von sich gibt und daher dämpfungsfrei arbeitet. Die Kathodenzuleitungen können ebenfalls direkt kapazitiv mit den Platten A öder dem Schwinggebilde S gekoppelt, das heisst hochfrequenzmässig auf Erdpotential gehalten sein.
Das in Fig: 1 dargestellte Ausführungs beispiel bezieht sich der einfacheren zeieh- nerischen Wiedergabe, wegen lediglich auf ein Vierschlitzmagnetron. Von besonderem Vorteil wird die Erfindung jedoch bei. hoch unterteilten Anodensystemen mit zum Bei spiel acht oder mehr Segmenten, da hierbei das Problem bisher ungelöst war, die stö renden Kapazitäten und den sonstigen stö- renden. Einfluss der Segmentverbindungs- bügel zu vermeiden.
Ausserdem war bisher noch keine konstruktiv günstige Lösung für hoch unterteilte Röhren bekannt. Die Erfin dung eignet sich selbstverständlich auch für solche Röhrenarten,, bei denen jeweils zwi schen zwei Schwingsystemen ein neutrales Segment angeordnet ist. Die neutralen Seg mente können dann untereinander durch einen das System umgebenden Ring mitein ander verbunden werden.
Bei ,der beschriebenen Röhre nach Fig. 1 ist die Energieabnahme zum Beispiel so durchzuführen, dass die Schwingenergie durch eine Öffnung im Schwingsystem 8 oder in einer der Platten A hindurch kapazi- tiv, induktiv oder galvanisch ausgekoppelt wird.
Diese Ausführungsform eines Schlitz- magnetrons hat den Vorteil, dass die Induk- tivität des Schwinggebildes so klein gehal ten werden kann, dass für eine gegebene Welle die Anode und damit die wirksame Länge der Kathode hinreichend gross werden darf.
Es besteht aber der Nachteil, dass die Abstimmung von aussen praktisch nicht merklich verändert werden kann. Diesem Übelstand abzuhelfen ist Gegenstand der weiteren Ausführungsbeispiele der Erfin dung.
Dazu wird,das kreistopfähnlich geformte rotationssymmetrische Schwinggebilde am Umfang nicht völlig geschlossen und an die schwingenden, die Anodensegmente tragen den Seitenwände je ein Leiter eines Parallel leitersystems angeschlossen. Durch Verschie bung einer Kurzs.chlussbrücke längs des Parallelleitersystems ist es möglich, die Eigenfrequenz des Schwinggebildes in ge wissen für die Praxis ausreichenden Gren zen zu ändern; ausserdem ist ein derartiges System imstande, eine verhältnismässig grosse Schwingleistung abzugeben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel einer solchen Röhre dargestellt, und zwar zeigt Fig. 2 einen Aufriss und Fig. 3 einen Grundriss des teilweise geschnittenen Systems. Das kreistopfähnliche Schwing system T besteht aus zwei in ihrer Grund form kreisförmigen ebenen Metallplatten D, die am grössten Teil ihres. Umfanges durch einen Metallzylinder Z verbunden sind. An den ebenen Platten ist je ein Paar von Ano densegmenten a und b befestigt.
Die Kathode k ist in der Mitte zwischen, den Anodenseg menten angeordnet und durch Öffnungen ,der Stirnflächen D hindurchgeführt. Der Entladungsraum wird von einem zur Ka thode parallelen Magnetfeld durchsetzt. Im Betriebszustand schwingen benachbarte Ano densegmente a und b in Gegenphase.
Ein Teil des Wechselspannungsabfalles tritt be reits längs der Anodensegmente auf, wäh rend sieh der Rest auf die kreisförmigen Deckplatten D und den Zylinderumfang Z verteilt. Um die Kapazität der Anodenseg mente gegen die ihnen gegenüberstehende Deckplatte D möglichst klein zu halten. sind die freien Enden der Anodensegmente, wie aus Fig. 2 ersichtlich, abgeschrägt. Der längs der kreisförmigen Deckplatten auftre tende Wechselspannungsabfall soll zur An kopplung einer Energieleitung verwendet werden.
Zu diesem Zweck ist ein Teil des Zylindermantels Z weggeschnitten und an dieser Stelle je ein Leiter eines Parallel,lei- tersystems <I>L</I> mit den Deckplatten <I>D</I> ver bunden. Da, wie bereits erwähnt, nur ein Teil des Wechselspannungsabfalles. auf die Anodensegmente .entfällt, muss das Parallel- leitersystem einen kleinen Wellenwiderstand haben, um gut angepasst zu sein.
Zu diesem Zweck besteht das Parallelleitersystem nicht aus Drähten, sondern 'aus flachen Metallbä,n- dern. Fig. 4 zeigt den Übergang von Bän dern auf Stäbe unmittelbar hinter dem Topf kreis.
Die Anpassung kann dadurch erleich tert werden, dass die Deckplatten D an ihrer Verbindungsstelle mit dem Parallelleiter system L nicht, wie in Fig. 4 gestrichelt eingetragen, in ihrer Grundform (Kreis) wei- tergeführt sind, sondern dbrt mit sektorför- migen Ausschnitten S versehen sind. Der Winkel -dieses Sektors fliegt zum Beispiel zwischen 8 und 20', ist also sehr spitz.
Es ist nicht notwendig, .den Deckplatten D Kreisform zu geben, sondern diese können auch quadratisch, rechteckig oder vieleckig geformt sein; in entsprechender Weise iss dann auch der Verbändungsteil Z auszu führen.
Wenn man -an dem Parallelleitersystem eine Kurzschlussbrüeke vorsieht, die zweck mässig ausserhalb des Vakuumgefässes ange ordnet wird, kann man durch Verschiebung derselben Änderungen in der Eigenfrequenz des. Schwinggebildes von beispielsweise 15 erzielen.
Da derartige Schwinggebilde in erster Linie für Zentimeterwellen in Frage kommen, äst die erzielbare Frequenzänderung völlig ausreichend, um das System auf eine vorgeschriebene Betriebswelle abzustimmen oder Ungenauigkeiten bei der Herstellung des Systems, soweit sie sich auf die Be triebsfrequenz auswirken, auszugleichen.
Slotted magnetron tube with four or more anode segments for ultrashort waves. The invention relates to a slot magnetron tube with four or more anode segments for ultrashort waves, in which two groups are formed at one end of the axially symmetrical anode system, between which there is an oscillating structure, by directly connecting segments oscillating in phase.
In the case of magnetron tubes with multiple subdivided anodes, it is common practice to connect individual segments to one another via connecting brackets. Up to now, however, these connecting brackets have always had the disadvantage that their design brought an asymmetry into the electrode system and the mutual segment capacitance was increased.
This resulted in an increase in the wavelength that was undesirable compared to expectations. The invention relates to a particularly advantageous embodiment of the groups connecting the antiphase segment groups: resonant circuit; due to which significantly shorter shafts can be achieved with normal size ratios.
The invention consists in that the oscillation system surrounds the entire anode system as a rotationally symmetrical jacket.
An embodiment of the tube according to the invention is shown in FIG. 1. Here, the space between anode segments and cathode, which is not closed off by the oscillating structure S, can be closed off by special cover plates A from. These cover plates are capacitive with the outside at ground potential,
of the oscillating structure S, so that the whole system does not emit any radiation and therefore works without damping. The cathode leads can also be capacitively coupled directly to the plates A or the oscillating structure S, that is to say kept at ground potential in terms of high frequencies.
The exemplary embodiment shown in FIG. 1 relates to the simpler drawing, because of only a four-slot magnetron. However, the invention is of particular advantage in. highly subdivided anode systems with, for example, eight or more segments, since the problem was previously unsolved, the disruptive capacities and the other disruptive ones. Avoid the influence of the segment connection bracket.
In addition, no structurally favorable solution for highly subdivided tubes was previously known. The inven tion is of course also suitable for those types of tubes, in which a neutral segment is arranged between two oscillating systems. The neutral segments can then be connected to one another by a ring surrounding the system.
In the case of the described tube according to FIG. 1, the energy consumption is to be carried out, for example, in such a way that the vibration energy is capacitively, inductively or galvanically decoupled through an opening in the vibration system 8 or in one of the plates A.
This embodiment of a slot magnetron has the advantage that the inductivity of the oscillating structure can be kept so small that the anode and thus the effective length of the cathode can be sufficiently large for a given wave.
However, there is the disadvantage that the tuning cannot be changed noticeably from the outside. To remedy this inconvenience is the subject of the further exemplary embodiments of the invention.
For this purpose, the circular pot-like shape, rotationally symmetrical oscillating structure is not completely closed on the circumference and is connected to the oscillating, the anode segments carry the side walls each with a conductor of a parallel conductor system. By moving a short circuit bridge along the parallel ladder system, it is possible to change the natural frequency of the oscillating structure within limits that are sufficient in practice; In addition, such a system is capable of delivering a comparatively large vibration power.
In the drawing, a Ausführungsbei play such a tube is shown, namely Fig. 2 shows an elevation and Fig. 3 is a plan view of the partially sectioned system. The oscillating system T, similar to a circular pot, consists of two flat metal plates D, which are circular in their basic shape. Are connected by a metal cylinder Z circumference. A pair of Ano densegmenten a and b is attached to the flat plates.
The cathode k is arranged in the middle between the anode segments and passed through openings in the end faces D. The discharge space is penetrated by a magnetic field parallel to the cathode. In the operating state, neighboring anode segments a and b vibrate in opposite phase.
Part of the AC voltage drop occurs along the anode segments, while the rest is distributed over the circular cover plates D and the cylinder circumference Z. In order to keep the capacity of the anode segments against the cover plate D opposite them as small as possible. the free ends of the anode segments, as can be seen from Fig. 2, beveled. The alternating voltage drop occurring along the circular cover plates should be used to couple a power line.
For this purpose, part of the cylinder jacket Z is cut away and at this point a conductor of a parallel conductor system <I> L </I> is connected to the cover plates <I> D </I>. Because, as already mentioned, only part of the AC voltage drop. is not applicable to the anode segments, the parallel conductor system must have a low wave resistance in order to be well adapted.
For this purpose the parallel conductor system does not consist of wires, but of flat metal strips. Fig. 4 shows the transition from Bän countries to bars immediately behind the pot circle.
The adaptation can be facilitated by the fact that the cover plates D are not continued in their basic shape (circle) at their connection point with the parallel conductor system L, as shown in dashed lines in FIG. 4, but are instead provided with sector-shaped cutouts S are. The angle of this sector flies between 8 and 20 ', for example, so it is very acute.
It is not necessary to give the cover plates D a circular shape, but they can also be square, rectangular or polygonal in shape; The association part Z is then executed in a corresponding manner.
If one provides a short-circuit bridge on the parallel conductor system, which is expediently arranged outside the vacuum vessel, changes in the natural frequency of the oscillating structure of, for example, 15 can be achieved by shifting the same.
Since such oscillating structures are primarily suitable for centimeter waves, the achievable frequency change is completely sufficient to adjust the system to a prescribed operating wave or to compensate for inaccuracies in the manufacture of the system, insofar as they affect the operating frequency.