DE1026440B

DE1026440B - Circuit for operating an electric discharge tube for very short electric waves

Info

Publication number: DE1026440B
Application number: DET5744A
Authority: DE
Inventors: Dr Lothar Brueck
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1952-02-11
Filing date: 1952-02-11
Publication date: 1958-03-20

Description

Bekanntlich ist bei sehr hohen Frequenzen der Dichtesteuerung in Elektronenröhren infolge der endlichen Laufzeit der Elektronen eine Grenze gesetzt durch die kleinsten technisch noch ausführbaren Abmessungen in der Röhre. Bisher ist man mit der Dichtesteuerung über 3000 MHz bei technisch noch gut herstellbaren Konstruktionen und 6000 MHz in besonderen Fällen nicht hinausgekommen. Es wird deshalb vielfach im Frequenzgebiet über 3000 MHz die Geschwindigkeitssteuerung angewendet.It is known that at very high frequencies the density control in electron tubes is due to the finite The transit time of the electrons is limited by the smallest technically feasible dimensions in the tube. So far, the density control over 3000 MHz is technically still Constructions that are easy to manufacture and 6000 MHz in special cases did not get beyond it. It will therefore the speed control is often used in the frequency range above 3000 MHz.

Zur Verstärkung sehr breiter Frequenzbänder nach dem Prinzip der Geschwindigkeitssteuerung hat sich vor allem in letzter Zeit eine Anordnung bewährt, bei der eine elektromagnetische Welle mit dem Elektronenstrahl mitläuft. Derartige Anordnungen sind unter dem Namen Lauffeldröhren bekanntgeworden. Bei denselben wird zur Angleichung der Wellengeschwindigkeit an die Elektronengeschwindigkeit eine Verzögerungsleitung in Form einer Wendel oder Kreiskette verwendet, in deren Achsrichtung der Elektronenstrahl verläuft. Um eine gute Bündelung des Elektronenstrahls zu erreichen, ist ein Elektronenlinsensystem notwendig, das verhindern soll, daß Elektronen auf die Verzögerungsleitung auftreffen. Es ist schwierig, große Strahlstromstärken durch die Verzögerungsleitung hindurchzuschicken und somit sehr große Leistung mit Lauffeldröhren nach dem angegebenen Prinzip zu erzeugen.To amplify very wide frequency bands according to the principle of speed control has been used Especially recently an arrangement has proven itself in which an electromagnetic wave with the electron beam runs along. Such arrangements have become known under the name Lauffeldröhren. With these, the wave speed is brought into line with the speed of the electrons a delay line in the form of a helix or circular chain is used, in the axial direction of which the electron beam runs. An electron lens system is used to achieve good focusing of the electron beam necessary to prevent electrons from hitting the delay line. It is difficult to send large beam currents through the delay line and therefore very difficult to generate great power with running field tubes according to the stated principle.

Durch die französische Patentschrift 967 962 ist eine spezielle Lauffeldröhre bekanntgeworden, bei der die Elektronenströmung quer zur Ausbreitungsrichtung einer auf der Verzögerungsleitung sich fortpflanzenden Welle stattfindet, wodurch im Gegensatz zu den üblichen Lauffeldröhren eine sehr große Elektronenströmung ermöglicht wird und ein Elektronenlinsensystem nicht unbedingt erforderlich ist. Diese spezielle Lauffeldröhre wird im folgenden zur Unterscheidung von den üblichen Lauffeldröhren als quer gesteuerte Lauffeldröhre bezeichnet. Gemäß der französischen Patentschrift werden die dort beschriebenen quer gesteuerten Lauffeldröhren derart betrieben, daß die Elektronen durch ein zusätzliches Magnetfeld oder durch Anlegen eines Bremspotentials an die Anode um die Verzögerungsleitung hin- und herpendeln.The French patent specification 967 962 has made known a special running field tube in which the electron flow transverse to the direction of propagation of a propagating on the delay line Wave takes place, which in contrast to the usual Lauffeldröhren a very large electron flow is made possible and an electron lens system is not absolutely necessary. These In the following, a special runway tube is used to distinguish it from the usual runway tubes as transverse controlled Lauffeldröhre called. According to the French patent, they are described there transversely controlled Lauffeldröhren operated in such a way that the electrons by an additional magnetic field or swing back and forth around the delay line by applying a braking potential to the anode.

Erfindungsgemäß wird zum Betrieb einer elektrischen Entladungsröhre für sehr kurze elektrische Wellen, bei der im Raum zwischen einer länglichen Anode und einer diese umgebenden Kathode wenigstens eine weitere ebenfalls die Anode umgebende Elektrode vorgesehen ist, die als Verzögerungsleitung ausgebildet ist, eine Schaltung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Betriebsspannungen der Röhrenelektroden derart gewählt sind, daß von der Kathode zur Anode eine Elektronenströmung gerad-Schaltung zum Betrieb
einer elektrischen Entladungsröhre
für sehr kurze elektrische WellenAccording to the invention, a circuit is proposed for operating an electrical discharge tube for very short electrical waves, in which at least one further electrode also surrounding the anode is provided in the space between an elongated anode and a cathode surrounding it, which is designed as a delay line, which is characterized is that the operating voltages of the tube electrodes are chosen so that an electron flow straight-circuit for operation from the cathode to the anode
an electric discharge tube
for very short electric waves

Anmelder:Applicant:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71Telefunken GmbH,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dr. Lothar Brück, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Lothar Brück, Ulm / Danube,
has been named as the inventor

linig ohne Umkehr übergeht, die durch die transversale Feldkomponente von auf der Verzögerungselektrode sich ausbreitenden Wellen derart phasenfokussiert wird, daß sie dichtemoduliert auf die Anode auf trifft.linig passes over through the transversal Field component of waves propagating on the delay electrode in such a phase-focused manner is that it hits the anode in a density-modulated manner.

Die Erfindung umfaßt ferner Weiterbildungen von quer gesteuerten Lauffeldröhren, die in der erfindungsgemäßen Schaltung betrieben werden und sich gegenüber den bekannten quer gesteuerten Lauffeldröhren durch einfachere elektronenoptische Verhältnisse, größere Ausgangsleistung und höheren Wirkungsgrad auszeichnen.The invention also includes further developments of transversely controlled running field tubes, which in the invention Circuit operated and compared to the known cross-controlled running field tubes due to simpler electron-optical conditions, greater output power and higher efficiency distinguish.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Abb. 1 zeigt eine quer gesteuerte Lauffeldröhre mit einem als Verzögerungsleitung ausgebildeten wendeiförmigen Gitter. Die Kathode 1 kann entweder aus einem einzigen emittierenden Teil oder aus mehreren derartigen Teilen bestehen, die außerhalb der als Verzögerungsleitung ausgebildeten Elektrode 2 angeordnet sind. Die mechanische Befestigung dieser Elektrode kann beispielsweise mittels Keramikstäbchen oder Glimmerplättchen geschehen, wobei die im Röhrenbau üblichen Mittel anwendbar sind.Fig. 1 shows a transversely controlled running field tube with a helical grating designed as a delay line. The cathode 1 can either be off a single emitting part or of several such parts, which are outside the as a delay line formed electrode 2 are arranged. The mechanical attachment of this electrode can be done, for example, by means of ceramic rods or mica platelets, with the tube construction usual means are applicable.

Die Verzögerungsleitung ist im vorliegenden Fall als Wendel ausgebildet. Die Enden derselben sind durch den Glaskörper 3 durchgeführt. Über diese Enden erfolgt die Ankopplung. Es sind jedoch auch andere Ankopplungsmethoden anwendbar, beispielsweise kapazitive Ankopplung durch den Röhrenkolben. Über das eine Wendelende 4 wird beispielsweise eine sehr kurze Welle auf die Wendel 2 gebracht. Diese Welle pflanzt sich dann wie auf einer Verzögerungsleitung längs der Wendel fort. Am anderen Ende der Wendel 5 ist ein Verbraucher 6 angeschlossen, der die gesamte dort ankommende Energie der Welle auf-In the present case, the delay line is designed as a helix. The ends of the same are carried out through the glass body 3. The coupling takes place via these ends. However, there are too other coupling methods can be used, for example capacitive coupling through the tubular piston. A very short shaft, for example, is brought onto the helix 2 via the one helix end 4. These The wave then propagates along the helix as if on a delay line. At the other end of the Helix 5 is connected to a consumer 6, which collects the entire energy of the shaft arriving there.

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koppelt sind, um zu vermeiden, daß Energie vom Ausgang 17 der Röhre zum Eingang 16 durch Kopplung zurückläuft. Um eine geringe Kopplung zwischen den Wendeln zu erhalten, empfiehlt es sich, den Abstand 5 zwischen ihnen möglichst groß zu wählen. Das hat den weiteren Vorteil, daß die Umwandlung der Geschwindigkeitsmodulation in Dichtemodulation im Laufraum zwischen den Wendeln verbessert wird. Um ein phasenrichtiges Zusammenarbeiten der dichtemodu-are coupled to avoid drawing energy from the output 17 of the tube returns to the input 16 by coupling. To minimize coupling between the To obtain coils, it is advisable to choose the distance 5 between them as large as possible. That has Another advantage is that the speed modulation is converted into density modulation in the running space between the coils is improved. In order to ensure the correct phase cooperation between the density modul

nimmt, d. h., die Wendel ist reflexionsfrei abgeschlossen. Die Welle schreitet dabei auf der Verzögerungsleitung mit gegenüber der Lichtgeschwindigkeit geringerer Phasengeschwindigkeit in axialer Richtung der Röhre fort. Die auf der Wendel auftretende Feldverteilung ist dann etwa so, wie in Abb. 1 a gezeigt. Wird nun die Kathode 1 der Röhre zum Emittieren gebracht und der Anode 7 erfindungsgemäß eine so hohe positive Spannung gegenüber dertakes, d. In other words, the filament is closed without reflection. The wave travels on the delay line with lower phase velocity in axial direction compared to the speed of light Towards the tube. The field distribution occurring on the filament is then roughly as in Fig. 1a shown. If now the cathode 1 of the tube is made to emit and the anode 7 according to the invention such a high positive voltage compared to the

Kathode gegeben, daß eine Elektronenströmung von io lierten Elektronenströmung mit der auf der Wendel der Kathode 1 zur Anode 7 geradlinig ohne Umkehr 14 angeregten fortschreitenden Welle zu erreichen, ist übergeht, so tritt zwischen den Elektronen des Elek- es vorteilhaft, die Wendeln 2 und 14 so zu bemessen, tronenstromes und den Feldkomponenten der auf der daß die Phasengeschwindigkeit der Welle auf beiden Wendel fortschreitenden Welle eine Wechselwirkung gleich groß ist. Die Wendeln sollen weiterhin mit ein. In der bremsenden Phase des Radialfeldes 15 gleichem Windungssinn zueinander angeordnet sein, werden die Elektronen verlangsamt. Bei einer fort- damit die Elektronen gleiche Feldkonfiguration vorschreitenden Welle längs der Wendel folgt am gleichen
Ort eine beschleunigende Phase, welche die Elektronen derart beschleunigt, daß sie auf ihrem Weg vonGiven the cathode that an electron flow of io lated electron flow with the advancing wave excited in a straight line without reversal 14 on the filament of the cathode 1 to the anode 7 is achieved, then the filaments 2 and 14 occur between the electrons of the elec- tron To be dimensioned in such a way, the electron current and the field components of the wave advancing on the wave that the phase velocity of the wave on both filaments is an interaction of the same size. The coils should continue to be included. In the braking phase of the radial field 15 being arranged in the same direction of winding to one another, the electrons are slowed down. In the case of a wave advancing along the filament with the same field configuration for the electrons, the same follows
Place an accelerating phase, which accelerates the electrons in such a way that they are on their way from

finden.Find.

Es ist aber auch eine Anordnung möglich, bei der die Phasengeschwindigkeit der Welle auf der einenHowever, an arrangement is also possible in which the phase velocity of the wave on the one hand

der Kathode zur Anode die vorhergegangenen lang- 20 Wendel mit der Phasengeschwindigkeit einer Har-the previous long filament from the cathode to the anode with the phase velocity of a Har-

sameren Elektronen einholen. Auf diese Weise wird aus der kontinuierlichen Elektronenströmung über die Geschwindigkeitsmodulation eine Dichtemodulation erzeugt. Die Elektronenströmung gibt ihre Wechsel-catching up more electrons. In this way, the continuous flow of electrons over the Speed modulation generates a density modulation. The electron flow gives its alternating

monischen dieser auf der anderen Wendel übereinstimmt. Eine solche Anordnung wirkt dann als Frequenzvervielfacher oder -teiler, je nachdem auf welcher Wendel man die Grundwelle fortschreiten läßt. Diemonical this coincides on the other filament. Such an arrangement then acts as a frequency multiplier or divider, depending on which helix the fundamental wave is allowed to progress on. the

nung, die Elektronengeschwindigkeit festzulegen. Für den Verstärkungsvorgang in der Röhre ist es nicht unbedingt notwendig, daß die Wendel 2 frei von stehenden Wellen ist.tion to determine the electron speed. It is not for the amplification process in the tube it is absolutely necessary that the helix 2 is free of standing waves.

Um eine Beschleunigung und eventuell auch Bündelung der aus der Kathode austretenden Elektronen zu erreichen, kann man in dem Raum zwischen der Wendel und der Kathode BeschleunigungselektrodenAbout an acceleration and possibly also bundling of the electrons emerging from the cathode To achieve this, accelerating electrodes can be found in the space between the filament and the cathode

stromenergie in dem Raum zwischen der Wendel 2 25 Phasengeschwindigkeit auf einer Wendel ist in be- und der Anode 7 an das Feld der Wendel ab. kannter Weise beeinflußbar, beispielsweise durch Ein-Electricity in the space between the filament 2 25 phase velocity on a filament is in and the anode 7 to the field of the coil. can be influenced in a known manner, for example by

Die Phasengeschwindigkeit der Welle längs der bringung von Dielektrikum oder durch Änderung Wendel 2 kann man durch die Abmessungen derselben der Steigung der Wendel. Man kann nun zwischen oder durch Einbringen von Dielektrikum in die die Wendeln 2 und 14 noch weitere Wendeln einWendel 2 festlegen. Innerhalb einer gewissen Grenze 30 bauen, die unter Umständen ebenfalls zur Ein- und gestattet die Wahl der Anoden- und der Wendelspan- Auskopplung von Wellen dienen können. Die Wirkungsweise einer solchen Anordnung beruht darauf, daß eine von der Wendel 2 herrührende Dichtemodulation der Elektronenströmung auf einer weiteren in 35 ihrem Strömungsweg befindliche Wendel eine fortschreitende Welle anregt. Eine derartige Anordnung kann dann vorteilhaft sein, wenn die Dichtemodulation der von der Wendel 2 herkommenden Elektronenströmung nicht vollkommen ist, d. h., es sind nichtThe phase velocity of the wave along the line of dielectric or through change Helix 2 can be determined by the dimensions of the same as the pitch of the helix. You can now choose between or by introducing dielectric into the coils 2 and 14 even further coils 2 set. Build within a certain limit 30, which may also be used for installation and allows the choice of the anode and the spiral chip decoupling of waves. The mode of action Such an arrangement is based on the fact that a density modulation originating from the helix 2 of the electron flow on another helix located in its flow path Wave stimulates. Such an arrangement can be advantageous when the density modulation the electron flow coming from the helix 2 is not perfect, i.e. i.e., they are not

und eventuell Bündelungselektroden bekannter Art an- 40 sämtliche Elektronen zu festen Paketen zusammenordnen. Dadurch läßt sich vermeiden, daß Elektronen gedrängt. Durch die zwischengeschalteten Wendeln auf die zur Halterung der Wendel notwendigen Bau- wird die nicht vollkommen dichtemodulierte Elekelemente 12 auftreffen. Auch in dem Raum zwischen tronenströmung weiter moduliert, so daß nach VerWendel 2 und Anode 7 kann eine solche Anordnung lassen der zwischengeschalteten Wendel eine erheblich vorteilhaft sein. Bei einer Anordnung nach Abb. 1 er- 45 mehr dichtemodulierte Elektronenströmung zur gibt sich je nach dem Abstand der Wendel 2 von der nächsten Wendel fließt. Hieraus ergibt sich, daß bei Kathode 1 eine überwiegende Geschwindigkeits- oder
eine überwiegende Dichtemodulation der Elektronenströmung. and possibly bundling electrodes of a known type. This prevents electrons from being crowded. Due to the interposed coils on the construction necessary for holding the coil, the not completely density-modulated elec- trical elements 12 will impinge. Also further modulated in the space between the electron flow, so that according to VerWendel 2 and anode 7, such an arrangement can allow the interposed helix to be considerably advantageous. With an arrangement according to Fig. 1, there is 45 more density-modulated electron flow depending on the distance between the filament 2 and the next filament. From this it follows that with cathode 1 a predominant speed or
a predominant density modulation of the electron flow.

Abb. 2 zeigt die erfindungsgemäße Weiterbildung 5°
einer quer gesteuerten Lauffeldröhre. Ordnet man im
Raum zwischen Wendel 2 und Anode 7 eine weitere
Wendel 14 an, so regt eine durch die auf der Wendel 2
fortschreitende Welle dichtemodulierte Elektronenströmung auf der Wendel 14 ebenfalls eine fortschrei- 55 rungsleitung ausbilden. Zweckmäßig wird man die als tende Welle an. Ist die Elektronenströmung nach ihrem Verzögerungsleitung dienende Anode 7 als Kreiskette Durchtritt durch die Wendel 2 zum Teil hauptsächlich ausbilden. Es sind dabei Anordnungen nach Abb. 1 geschwindigkeitsmoduliert, so kann sie sich im Raum und 2 möglich. Auf diese Weise läßt sich eine Wendel zwischen der Wendel 2 und der Wendel 14 in eine einsparen, und es kann durch entsprechende Ausbildichtemodulierte Elektronenströmung in bekannter ^6o dung der Kreiskette die schädliche Wirkung von Se-Weise umwandeln. Dieser Raum 15 stellt also eine Art kundärelektronen behoben werden. In Abb. 3 ist eine Laufraum ähnlich wie beim Klystron dar. Man kann derartig ausgebildete Anode dargestellt, eine erfindungsgemäße quer gesteuerte Lauffeldröhre Auch bei Anordnungen nach Abb. 2 und 3 könnenFig. 2 shows the further development according to the invention 5 °
a transversely controlled running tube. If you order in
Space between filament 2 and anode 7 is another
If the coil 14 is activated, one of the cells on the coil 2
advancing wave density-modulated electron flow on the helix 14 also form an advancement line. Appropriately, one becomes the tending wave. Is the electron flow after its delay line serving anode 7 mainly form as a circular chain passage through the helix 2 in part. There are speed-modulated arrangements according to Fig. 1, so it can be in space and 2 possible. In this way, one helix between helix 2 and helix 14 can be saved into one, and it can convert the harmful effect of Se mode ^{in the known 6o formation of the circular chain by means of a corresponding training density modulated electron flow.} This space 15 thus represents a kind of secondary electrons to be eliminated. Fig. 3 shows a running space similar to that of the klystron. Anode constructed in this way can be shown, and a transversely controlled running field tube according to the invention can also be used with the arrangements according to Figs

auch so aufbauen, daß die Welle außerdem noch längs zusätzliche Beschleunigungselektroden, wie bereits an der Wendel 14 auf die bereits an Hand der Abb. 1 be- 65 Hand von Abb. 1 beschrieben, vorgesehen werden, schriebenen Weise verstärkt wird. Die verstärkte Um das Rauschen bei einer erfindungsgemäß ausEnergie der Welle ist dann an der Wendel 14 ent- gebildeten, quer gesteuerten Lauffeldröhre herabzunehmbar. setzen, erscheint es zweckmäßig, die Wendeln in ge-also build in such a way that the shaft also has additional acceleration electrodes, as already mentioned the helix 14 can be provided in the manner already described with reference to Fig. 1, written way is reinforced. The amplified order of the noise at an energy source according to the invention The shaft can then be removed from the transversely controlled barrel tube formed on the helix 14. it seems appropriate to place the coils in

Es ist zweckmäßig, die Wendeln 2 und 14 so aus- genseitige Deckung oder in Deckung mit Beschleunizubilden, daß diese möglichst gering miteinander ver- 70 gungselektroden, im Falle der Abb. 3 mit der alsIt is expedient to form the coils 2 and 14 in such a way that they overlap on the outside or in line with the acceleration, that these electrodes communicate with one another as little as possible, in the case of Fig. 3 with the as

schwachen Energien auf der Wendel 2 mit einer solchen Anordnung von mehreren Wendeln eine große Verstärkung erzielbar ist.weak energies on the filament 2 with such an arrangement of several filaments a large one Reinforcement is achievable.

Es ist nicht unbedingt notwendig, die Energie der Welle diesen zwischengeschalteten Wendeln zu entnehmen. Sie können aber auch zur Ankopplung verwendet werden.It is not absolutely necessary to take the energy of the shaft from these intermediate coils. But they can also be used for coupling.

Die Anode 7 kann man auch selbst als Verzöge-The anode 7 can also be used as a delay

Kreiskette ausgebildeten Anode, zu bringen, um ein Aufprallen von Elektronen auf Wendelteile zu vermeiden. Eine negative Vorspannung der Wendel gegenüber der Kathode 1 ist ebenfalls anwendbar, um eine Stromübernahme der Wendel zu vermeiden. Durch Einfügung von Dielektrikum in das Feld der Wendeln mit höherer Phasengeschwindigkeit kann die Phasengeschwindigkeit der Wellen auf den verschiedenen Wendeln einander angepaßt werden.Circular chain formed anode, to avoid the impact of electrons on filament parts. A negative bias of the coil with respect to the cathode 1 is also applicable to to avoid a current takeover of the filament. By inserting dielectric in the field of the coils with higher phase speed, the phase speed of the waves on the different Spirals are adapted to each other.

schrieben, als Überlagerer. Der Vorteil einer derartigen Anordnung liegt darin, daß zur Überlagerung kein gesonderter Oszillator nötig ist.wrote, as an overlay. The advantage of such an arrangement is that for superposition no separate oscillator is required.

Ferner ist es möglich, einzelne Elektroden der Röhre gleichzeitig als Röhrensystem für längere Wellen zu benutzen. In Abb. 5 ist zur näheren Erläuterung dieses Erfindungsgedankens eine derartige Anordnung dargestellt. Es handelt sich dabei ebenfalls um eine Mischstufe bzw. einen Frequenzumsetzer,It is also possible to use individual electrodes of the tube at the same time as a tube system for longer periods To use waves. In Fig. 5, for a more detailed explanation of this inventive concept is such a Arrangement shown. It is also a mixer or a frequency converter,

Die Größe und Richtung der Spannungen zwischen io bei dem die zu überlagernde Frequenz verhältnismäßig der Kathode 1 und den einzelnen anderen Elektroden niedrig (z. B. 1 : 10 bis 1 : 1000) ist. Eine derartige der Röhre ist dadurch festgelegt, daß, wenn die Röhre Anordnung ist möglich, da der von der Kathode 1 zur verstärken soll, die an Hand von Abb. 1 beschriebenen Anode 7 gelangende Elektronenstrom wie bei einer Bedingungen eingehalten werden müssen und daß der normalen Röhre für längere Wellen in seiner Dichte Elektronenstrom von der Kathode zur Anode gelangt. 15 gesteuert werden kann. In der zugehörigen Abbildung Durch entsprechende Bemessung der Laufzeiten läßt ist mit einer erfindungsgemäßen quer gesteuerten Laufsich auch eine dämpfende Wirkung für die auf der feldröhre eine Dreipunktschaltung für die längeren Wendel fortschreitende Welle erreichen. Dies kann Wellen dargestellt. Der Schwingkreis 26 für die beispielsweise dazu dienen, um im Übertragungs- längeren Wellen ist in bekannter Weise angeschlossen, bereich einer mit der Röhre ausgestatteten Anordnung 20 Die Wendel 14 wirkt im vorliegenden Fall als Anode das Schrotrauschen der Röhre selbst zu verringern und ist mit dem Ende 24 des Oszillatorschwingkreises oder um eine bestimmte Welle in dieser Anordnung
zu unterdrücken.The magnitude and direction of the voltages between io at which the frequency to be superimposed is relatively low (e.g. 1:10 to 1: 1000) for cathode 1 and the individual other electrodes. Such the tube is determined by the fact that, if the tube arrangement is possible, since the electron flow from the cathode 1 is to be amplified, the anode 7 described with reference to Fig Tube for longer waves in its density electron stream reaches from the cathode to the anode. 15 can be controlled. In the accompanying figure By appropriately dimensioning the running times, a transversely controlled barrel according to the invention can also have a damping effect on the wave advancing on the field tube, a three-point circuit for the longer helix. This can be shown waves. The resonant circuit 26, which is used, for example, to transmit longer waves, is connected in a known manner, area of an arrangement 20 equipped with the tube 24 of the oscillator circuit or around a certain wave in this arrangement
to suppress.

Tn Abb. 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei der
für zwei Wendeln (2 und 14) eine Deckung von 25 Gitter (Beschleunigungselektroden) sich im Raum Wendelteilen 18 und 19 bei bestimmten vorgegebenen zwischen Kathode und Anode befinden, ist ein be-Ausbreitungsbedingungen für Wellen auf denselben kannter Röhrentyp für längere Wellen durch eine ererreicht ist. Die Elektronenströmung tritt nur durch
die Segmente 20 und 21 der Wendeln 2 und 14 hindurch, und die notwendige Verzögerung der Welle 30 lassen sich mit einer derartigen Röhre realisieren. Die auf der Wendel 2 wird durch Einbringung von Di- Hochfrequenzenergie der sehr kurzen Welle wird dabei, elektrikum 22 in den nicht von Elektronen durch- wie vorher beschrieben, ein- und ausgekoppelt. Eine strömten Raum 23 erreicht. In diesem Raum können derartige erfindungsgemäße Anordnung erscheint vor auch weitere zur Halterung der einzelnen Röhrenteile allem bei Dezi-Relaisstrecken vorteilhaft, bei denen notwendige mechanische Mittel und gegebenenfalls 35 man bekanntlich die Ausgangsfrequenz um 50 bis elektrische Hilfsmittel angeordnet sein. Die die Ver- 100 MHz gegenüber der Eingangsfrequenz versetzt, zögerungsleitung umgebende Kathode wird dann Bisher wurde immer eine AnkopplungsanordnungTn Fig. 4 shows an arrangement in which
For two coils (2 and 14) there is a coverage of 25 grids (acceleration electrodes) in the space of the coil parts 18 and 19 at certain specified values between the cathode and anode, is a well-known propagation condition for waves on the same type of tube for longer waves is achieved by one . The electron flow only passes through
the segments 20 and 21 of the coils 2 and 14 through, and the necessary deceleration of the shaft 30 can be realized with such a tube. The electrons on the filament 2 are coupled in and out by the introduction of high-frequency energy of the very short wave, as described above. A streamed room 23 reached. In this space, such an arrangement according to the invention can also appear in front of additional ones for holding the individual tube parts, especially in deci-relay sections where necessary mechanical means and, if necessary, the output frequency is known to be arranged by 50 to electrical aids. The cathode surrounding the delay line, offset by 100 MHz compared to the input frequency, is then always a coupling arrangement

zweckmäßig derart ausgebildet, daß sie nur in be- vorausgesetzt, die nur an die Wendel selbst ankoppelt; stimmten Sektoren längs ihres Umfanges emissions- bei derartigen Anordnungen erzeugt man eine längs fähig ist, nämlich denen, die den Segmenten 20 und 21 40 der Wendel fortschreitende elektromagnetische Welle der Wendeln 2 und 14 gegenüberliegen. dadurch, daß man Teile der Wendel in ein hoch-expediently designed in such a way that it is only provided that it is only coupled to the coil itself; certain sectors along their perimeter emission - with such arrangements one creates a longitudinal one capable, namely, those who the segments 20 and 21 40 of the coil advancing electromagnetic wave of the coils 2 and 14 are opposite. by converting parts of the helix into a high

Neben Verstärkung und Schwingungsanregung frequentes Feld der gewünschten Welle bringt, bzw. kann eine erfindungsgemäß ausgebildete quer ge- koppelt man die Energie so aus, daß man beispielssteuerte Lauffeldröhre auch zur Mischung zweier Fre- weise Teile der Wendel in eine Hohlrohrleitung quenzen verwendet werden. Speist man in eine Röhre 45 bringt, in der dann diese Teile die Welle anregen, nach Abb. 1 beispielsweise an der Eingangsseite 4 Bei solchen Anordnungen ist es schwierig, sie alsIn addition to amplification and vibration excitation, the frequent field of the desired wave brings or If a transversely designed according to the invention can be coupled out the energy in such a way that it is controlled by way of example Lauffeldröhre also for mixing two freewheel parts of the helix in a hollow pipe sequences can be used. If you feed into a tube 45, in which these parts then excite the wave, according to Fig. 1 for example on the input side 4 In such arrangements it is difficult to use them as

zwei Frequenzen ein, so tritt an der Ausgangsseite 5 ebenso wie bei einer normalen Lauffeldröhre das Mischprodukt auf und kann dort entnommen werden. Die zum Mischvorgang notwendige zweite Hochfrequenzspannung kann aber auch auf andere Elek-If two frequencies occur, this occurs on the output side 5 just as with a normal running field tube Mixed product and can be removed there. The second high-frequency voltage required for the mixing process but can also be used on other elec-

26 verbunden. Die Wendel 2 wirkt als Steuergitter und ist an den Oszillatorschwingkreis 26 an der Stelle 25 angeschlossen. Je nachdem, wieviel Wendeln bzw.26 connected. The helix 2 acts as a control grid and is connected to the oscillator circuit 26 at the point 25 connected. Depending on how many spirals or

findungsgemäße quer gesteuerte Lauffeldröhre darstellbar. Auch sämtliche bekannten Schaltungsartentransversely controlled running tube according to the invention can be displayed. Also all known types of circuit

troden angekoppelt werden, beispielsweise in Abb. 2 an die Wendel 14 oder auf mehrere Wendeln gleichzeitig und phasenrichtig. Das Mischprodukt ist bereits immer an der Wendel entnehmbar, an der eine mit beiden Hochfrequenzspannungen modulierte Elektronenströmung vorhanden ist. Sie ist außerdem entnehmbar an jeder in Richtung der Elektronenströmung darauffolgenden Verzögerungsleitung.electrodes are coupled, for example in Fig. 2 to the coil 14 or to several coils at the same time and in phase. The mixed product can always be taken from the helix, from the one with Both high-frequency voltages modulated electron flow is present. It is also removable at each subsequent delay line in the direction of the electron flow.

Vierpol auszugestalten, welcher nur in den Zug der Leitungen einer üblichen Schaltungsanordnung eingefügt zu werden braucht.To design quadrupole, which is only inserted into the train of lines of a conventional circuit arrangement needs to become.

Bei einer erfindungsgemäßen quer gesteuerten Lauffeldröhre ist es im Gegensatz zu bisher bekannten üblichen Ausführungsformen von Lauffeldröhren sehr einfach möglich, diese als Vierpol auszubilden. An Hand von Abb. 2 sei dies näher erläutert.In the case of a transversely controlled barrel tube according to the invention, it is in contrast to previously known ones customary embodiments of Lauffeldröhren very easily possible to train them as a quadrupole. At This is explained in more detail using Fig. 2.

Erfolgt beispielsweise die Einkopplung der Hochfrequenzenergie zwischen Kathode 1 und Wendel 2 und die Auskopplung zwischen Wendel 14 und Anode 7, so sind für die Welle die gleichen Bedingungen gegeben wie bei Ankopplung nur an die Wendel.For example, if the high-frequency energy is coupled in between cathode 1 and filament 2 and decoupled between filament 14 and anode 7, the same conditions apply to the shaft as when coupling only to the filament.

Es ist möglich, um eine erfmdungsgemäße quer ge- 60 Es sind jedoch für Ein- und Auskopplung je zwei Ansteuerte Lauffeldröhre als Oszillator zu betreiben, die Schlüsse geschaffen. Es können auch andere im Wendel dämpfungsarm auszugestalten und am Ausgang nur mit Blindwiderständen abzuschließen. DaIt is possible to move a transversely according to the invention To operate the Lauffeldröhre as an oscillator, the conclusions are drawn. Other im Design the coil with low attenuation and only terminate it at the output with reactive resistances. There

durch treten auf der Wendel stehende Wellen auf, diedue to standing waves on the helix, which

Röhrensystem befindliche Elektroden, auch Wendeln, dazu verwendet werden. Man kann die Hochfrequenzenergie an einem Ende der Röhre zwischen zweiElectrodes located in a tube system, including coils, can be used for this purpose. One can use the high frequency energy at one end of the tube between two

eine Rückkopplung hervorrufen. Durch den außen an- 65 Wendeln ein- und am anderen Ende zwischen den geschlossenen Blindwiderstand und die angelegten gleichen Wendeln auskoppeln. Es ist ferner möglich,cause feedback. Through the helix on the outside and at the other end between the Decouple closed reactance and the applied coils of the same type. It is also possible

Betriebsspannungen läßt sich die Frequenz bestimmen.Operating voltages, the frequency can be determined.

Führt man der Röhre nun eine zu überlagernde Hocfofrequenzspannung in bereits beschriebener Weise zu,If you now apply a high-frequency voltage to be superimposed on the tube in the manner already described,

bei einer Anordnung nach Abb. 1 beispielsweise an einem Ende der Röhre zwischen Wendel 2 und Kathode 1 ein- und auf der anderen Seite zwischenin an arrangement according to Fig. 1, for example, at one end of the tube between coil 2 and Cathode 1 on and on the other between

so wirkt eine derartige Anordnung, wie oben be- 70 der gleichen Wendel und Kathode 1 auszukoppeln;such an arrangement acts as above, the same helix and cathode 1 are coupled out;

ebenso ist eine Einkopplung zwischen Anode 7 und Wendel 2 auf der einen Seite und eine Auskopplung zwischen Anode 7 und Wendel 2 auf der anderen Seite der Röhre möglich.likewise there is a coupling between anode 7 and filament 2 on the one hand and a coupling out possible between anode 7 and coil 2 on the other side of the tube.

Claims

Patent claims:

1. Circuit for operating an electric discharge tube for very short electric waves, in the case of at least one in the space between an elongated anode and a cathode surrounding it another electrode, also surrounding the anode, is provided as a delay line is formed, characterized in that the operating voltages of the tube electrodes such are chosen that from the cathode to the anode an electron flow passes over in a straight line without reversal, those propagating through the transverse field component of on the deceleration electrode Waves is phase-focused in such a way that it impinges on the anode in a density-modulated manner.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the space between the cathode and the anode is provided with two electrodes following one another in the direction of flight of the electrons, which are designed as delay lines.

3. Arrangement according to claim 1 with two or more delay lines, characterized in that that the anode is designed as one of the delay lines.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that at least some of the delay electrodes Is formed helically.

5. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that at least some of the delay electrodes Is formed like a chain of circles.

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electron flow is guided so that they the delay electrodes only in one or in several sectors (en) penetrates.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the cathode only in certain Sectors along their perimeter is designed to be emissive.

8. Arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that bundle king electrodes according to Art of the electron lenses are provided.

9. Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that in the electron-free sectors the mechanical means necessary to hold the individual tube parts and, if necessary electrical aids are arranged.

10. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that with several delay electrodes in the space between the cathode and anode the dimensions of the individual delay electrodes are chosen such that the phase velocity on them for the operating wave equal to or equal to a harmonic of this Wave is.

11. Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that for influencing the phase velocity of a wave propagating on a deceleration electrode arranged in the field area of the same dielectric material with a dielectric constant greater than 1 is.

12. Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that with several Delay electrodes these are arranged in radial alignment with one another.

13. Arrangement according to claim 4, characterized in that the helical delay electrodes are arranged with the same direction of winding to one another.

14. Arrangement according to claim 2, characterized in that the distance between the two delay electrodes is as large as possible.

15. Arrangement according to claim 1 or 2 in use as an amplifier, characterized in that that the delay electrode next to the cathode for coupling and that of the anode next electrode is used for coupling out the electromagnetic wave.

16. The arrangement according to claim 1 or 2 in use as an amplifier, characterized in that two tube electrodes are used ver for coupling, of which at least one is designed as a delay line.

17. The arrangement according to claim 16, characterized in that a tube electrode is the coupling and is common to the decoupling circuit.

18. Arrangement according to claim 1 in use as a self-excited oscillator, characterized in that that an impedance is connected to at least one of the delay electrodes, the reflects at least part of the wave propagating on the deceleration electrode.

19. Arrangement according to claim 1 in use for modulating or mixing two high-frequency voltages, characterized in that the two high-frequency voltages are coupled to one of the delay electrodes of the tube and that the mixed product at the opposite end of the same electrode or one another electrode following in the direction of the electron flow is decoupled.

20. Arrangement according to claim 1 in use as a modulation or superimposition arrangement, characterized in that one of the delay electrodes for the purpose of self-excitation a reflective terminating impedance is switched on and that this delay electrode or one following in the direction of the electron flow, the second for mixing or modulation required high-frequency voltage is coupled and that the mixed product at that of the taken from both electrodes, whichever is closest to the anode or one in the direction the electrode following the electron flow.

21. Arrangement according to claim 19 or 20, characterized in that the discharge tube is operated at the same time in a circuit for longer waves.

Considered publications: German Patent Specifications No. 827 660, 814 490; French patents nos. 974 996, 967 962.

1 sheet of drawings