DE1041169B - Low-noise traveling wave tubes for amplifying weak high-frequency signals - Google Patents

Low-noise traveling wave tubes for amplifying weak high-frequency signals

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DE1041169B
DE1041169B DEW10304A DEW0010304A DE1041169B DE 1041169 B DE1041169 B DE 1041169B DE W10304 A DEW10304 A DE W10304A DE W0010304 A DEW0010304 A DE W0010304A DE 1041169 B DE1041169 B DE 1041169B
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Dr Rer Nat Dieter Weber
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/02Electrodes; Magnetic control means; Screens
    • H01J23/11Means for reducing noise

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  • Microwave Amplifiers (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Von den Eigenschaften der zur Verstärkung schwacher Hochfrequenzsignale benutzten Elektronenröhren ist das Eigenrauschen von großer Bedeutung. Laufzeitröhren, wie beispielsweise Wanderfeldröhren, weisen im allgemeinen ein besonders hohes Eigenrauschen auf. Für Wanderfeldröhren erreicht der Rauschfaktor unter üblichen Bedingungen eine Größe von etwa 200. Es ist somit erforderlich, Maßnahmen zu treffen, um das Eigenrauschen soweit wie möglich herabzusetzen, wenn Laufzeitröhren als iVnfangs-Stufenverstärker Anwendung finden sollen.On the properties of electron tubes used to amplify weak high-frequency signals self-noise is of great importance. Time-of-flight tubes, such as traveling wave tubes, generally have a particularly high level of self-noise. For traveling wave tubes the Noise factor under normal conditions a size of about 200. It is therefore necessary to take action to be taken in order to reduce the self-noise as far as possible, if time-of-flight tubes are used as initial stage amplifiers Should apply.

Es ist bereits bekannt, bei einer Wanderfeldröhre den Rauschfaktor dadurch zu verbessern, daß der Elektronenstrahl vor dem Eintritt in die Verzögerungsleitung einen in geeigneter Weise verstimmten Hohlraumresonator durchläuft. Durch die Rausch-Stromdichte-Modulation des Elektronenstrahls werden in dem Hohlraumresonator Rauschspannungen hervorgerufen, die ihrerseits den Elektronenstrahl wieder geschwindigkeitsmodulieren, so daß dann in dem Elektronenstrahl zwei kohärente Rauschmodulationen existieren. Durch eine geeignete Verstimmung des Hohlraumresonators kann erreicht werden, daß sich am Röhrenausgang die von den beiden Modulationskomponenten herrührenden Rauschspannungen teil- weise gegenseitig kompensieren. Der Nachteil einer solchen Anordnung besteht unter anderem vor allem darin, daß wegen der Selektivität des Hohlraumresouators eine Rauschkompensation nur in einem sehr schmalen Frequenzband erzielbar ist.It is already known to improve the noise factor in a traveling wave tube in that the Electron beam before entering the delay line a suitably detuned Cavity resonator passes through. Due to the noise current density modulation of the electron beam Noise voltages caused in the cavity resonator, which in turn re-energize the electron beam modulate the speed so that two coherent noise modulations in the electron beam exist. By appropriately detuning the cavity resonator, it can be achieved that at the tube output the noise voltages originating from the two modulation components wisely compensate each other. The disadvantage of such an arrangement is, among other things, above all in that, because of the selectivity of the cavity resonator, a noise compensation only in a very small way narrow frequency band can be achieved.

Es ist bereits eine Wanderfeldröhre mit einer durchgehenden Verzögerungsleitung vorgeschlagen worden, bei der in einem Mittelabschnitt keine oder nur eine verminderte Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und Hochfrequenzsignalwelle auftritt, während längs des Anfangs- und des Hauptabschnitts eine Wechselwirkung vorhanden ist, wobei die Rauschschwankungen an dem Elektronenstrahl eine Rauschwelle hervorrufen, deren größer werdende Komponente längs des Anfangsabschnitts praktisch synchron mit den entsprechenden Rauschschwankungen des Elektronenstrahls fortschreitet, während in dem Mittelabschnitt die Rauschwelle gedämpft wird und mit Bezug auf Rauschschwankungen des Elektronenstrahls eine Phasenverschiebung erfährt, um die größer werdende Komponente der Rauschwelle am Beginn des Hauptabschnitts, die durch Rauschmodulation des Elektronenstrahls hervorgerufen wird, zu kompensieren. Bei der vorgeschlagenen Wanderfeldröhre ist eine vollständige Rauschkompensation nicht möglich, da diese günstigstenfalls nur unter nicht realisierbaren idealisierten Voraussetzungen eintreten könnte.It is already a traveling wave tube with a continuous one Delay line has been proposed in which no or only one in a central section decreased interaction between electron beam and high frequency signal wave occurs while there is an interaction along the initial and main sections, the noise fluctuations cause a noise wave on the electron beam, the component of which is becoming larger along the initial section practically synchronous with the corresponding noise fluctuations of the electron beam advances while in the middle section the noise wave is attenuated and with With regard to noise fluctuations in the electron beam, a phase shift is experienced by the greater component of the noise wave at the beginning of the main section, which is generated by noise modulation of the Electron beam is caused to compensate. The proposed traveling wave tube is a complete noise compensation is not possible, since this in the best case only under non-feasible idealized conditions could arise.

Die Erfindung betrifft eine rauscharme Wanderfeldröhre zur Verstärkung schwacher Hochfrequenz-The invention relates to a low-noise traveling wave tube for amplifying weak high-frequency

zur Verstärkung schwacherto reinforce weaker ones

HochfrequenzsignaleHigh frequency signals

Anmelder:Applicant:

Dr. rer. nat. Dieter Weber,
Darmstadt, Oppenheimer Str. 2
Dr. rer. nat. Dieter Weber,
Darmstadt, Oppenheimer Str. 2

Dr. rer. nat. Dieter Weber, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt worden
Dr. rer. nat. Dieter Weber, Darmstadt,
has been named as the inventor

signale mit mehreren in Elektronenstrahlrichtung hintereinanderliegenden und hinsichtlich der Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl auf verschiedenen Arbeitspunkten betriebenen Verzögerungsleitungen, von denen mindestens die mit dem Elektronenstrahl zuerst in Wechselwirkung tretende Verzögerungsleitung der Rauschverminderung dient (Vorleitung) und bei der die Vorleitung mit der in Elektronenstrahlrichtung darauffolgenden, der Signal verstärkung dienenden Verzögerungsleitung (Hauptleitung) hochfrequenzmäßig lediglich elektronisch über den Elektronenstrahl gekoppelt ist. Erfindungsgemäß ist die Vorleitung derart dimensioniert und wird auf einem solchen Arbeitspunkt betrieben, daß eine am Eingang der Vorleitung im Elektronenstrahl vorhandene Rausch-Stromdichte-Modulation oder Rausch-Stromdichte- und Rausch-Geschwindigkeits-Modulation durch die Wechselwirkung des Elektronenstrahls mit der Vorleitung so verändert wird, daß am Eingang der Hauptleitung sowohl eine Rausch-Geschwindigkeits-Modulation als auch eine dazu kohärente Rausch-Stromdichte-Modulation vorhanden ist, die nach Betrag und Phase so zueinander orientiert sind, daß das durch die ursprüngliche Rauschmodulation des Elektronenstrahls am Ausgang der Hauptleitung bedingte Rauschen möglichst klein ist.signals with several one behind the other in the electron beam direction and delay lines operated at different operating points with regard to the interaction with the electron beam, of which at least the delay line that interacts with the electron beam first the noise reduction is used (preliminary line) and in which the preliminary line with that in the electron beam direction subsequent, the signal amplification serving delay line (main line) high frequency is only electronically coupled via the electron beam. According to the invention is the The front line is dimensioned and operated at such an operating point that one at the input noise current density modulation or noise current density and noise velocity modulation present in the electron beam is changed by the interaction of the electron beam with the preliminary line so that at the entrance the main line both a noise-speed modulation and a coherent noise-current density modulation is present, which are so oriented to each other in terms of amount and phase that this is due to the original noise modulation of the electron beam noise at the exit of the main line is as small as possible.

Es sind zwar bereits Elektronenstrahlverstärkerröhren mit Vorkreis zur Verringerung des Rauschens bekannt, bei denen als Vorkreis ein mit dem Elektronenstrahl gekoppelter Wellenleiter (Verzögerungsleitung) dient, dessen Verstärkung in dem interessierenden Frequenzbereich negativ ist. Bei diesen bekannten Röhren wird angestrebt, durch die Wirkung des als Wellenleiter, beispielsweise Wendel, ausgebildeten Vorkreises (Vorverzögerungsleitung) die Rauschmodulation des Elektronenstrahls zu ver-There are already electron beam amplifier tubes with a pre-circuit to reduce noise known, in which a waveguide coupled with the electron beam (delay line) whose gain is negative in the frequency range of interest. With these known tubes is sought through the action of the waveguide, for example helix Pre-circuit (pre-delay line) to reduce the noise modulation of the electron beam

Ä09 65&/S3SÄ09 65 & / S3S

ringern, um dadurch auch die durch den Elektronenstrahl in die Verstärker verzögerungsleitung influenzierte Rauschleistung zu verringern. Die \^oraussetzungen, unter denen eine solche \rerminderung der Rauschmodulation des Elektronenstrahls durch die Vorverzögerungsleitung zu erzielen ist, sind nicht einfach zu realisieren. Demgegenüber zeichnet sich die Anordnung nach der Erfindung durch eine völlig andere Wirkungsweise aus. Die Voraussetzungen, unter denen bei der Wanderfeldröhre nach der Erfmdung eine Rauschkompensation eintritt, lassen, sich auf Grund der bekannten Theorien für alle in Betracht kommenden Fälle voraus berechnen und auch leicht realisieren.to reduce the noise power induced by the electron beam in the amplifier delay line. The \ ^ RECONDITIONS, under which such \ r ermin alteration of the noise modulation of the electron beam can be achieved by the Vorverzögerungsleitung are not easy to implement. In contrast, the arrangement according to the invention is characterized by a completely different mode of operation. The prerequisites under which noise compensation occurs in the traveling wave tube according to the invention can be calculated in advance on the basis of the known theories for all cases under consideration and also easily implemented.

Der Gegenstand der Erfindung ist im folgenden an Hand der in den Abbildungen in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The subject matter of the invention is shown in the following with reference to the figures in a schematic manner illustrated embodiments explained in more detail.

Bei der Atiordnung nach der Abb. 1 enthält die Wanderfeldröhre ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 1 zur Erzeugung eines Elektronenstrahles 2. Der Elektronenstrahl 2 durchsetzt nacheinander die Vorwendel 3 und die Hauptwendel 4, bevor er auf die Auffangelektrode 5 auftrifft. Die am Eingang 6 der Vorwendel 3 vorhandene Rauschmodulation des Elektronenstrahles 2 wird durch die Wechselwirkung mit der Vorwendel 3 derart verändert, daß am Eingang 7 der Hauptwendel 4 eine solche Rauschmodulation des Elektronenstrahles vorhanden ist, daß die in die Hauptwendel 4 influenzierte Rauschleistung — und damit die am Ausgang der Hauptwendel auftretende Rauschleistung — ein Minimum wird. Aus der Theorie der Wanderfeldröhren, z. B. aus derjenigen von Pierce, läßt sich der Modulationszustand des Elektronenstrahles 2 am Eingang 7, für welchen dieses Minimum eintritt, vorausberechnen. Wird die am Eingang 7 vorhandene Rausch-Stromdichte-Modulation mit i02 und die dort vorhandene zu i02 kohärente Rausch-Geschwindigkeits-Modulation mit V02 bezeichnet, dann lassen sich zwei Bedingungen für V02 und ?'O2 formulieren, die erfüllt sein müssen, wenn eine Kompensation der beiden von i02 und V02 hervorgerufenen Rauschspannungen am Ausgang 8 der Hauptwendel 4 eintreten soll:In the arrangement according to FIG. 1, the traveling wave tube contains an electron gun 1 for generating an electron beam 2. The noise modulation of the electron beam 2 present at the input 6 of the pre-coil 3 is changed by the interaction with the pre-coil 3 in such a way that at the input 7 of the main coil 4 there is such a noise modulation of the electron beam that the noise power influenced in the main coil 4 - and thus the noise power occurring at the output of the main helix - becomes a minimum. From the theory of traveling wave tubes, e.g. B. from that of Pierce, the modulation state of the electron beam 2 at the input 7, for which this minimum occurs, can be calculated in advance. If present at the input 7-noise current density modulation with i 02 and the existing there to i 02 coherent noise-speed modulation V 02 called, then let two conditions for V 02 and? ' Formulate O2 , which must be fulfilled if a compensation of the two noise voltages caused by i 02 and V 02 is to occur at the output 8 of the main coil 4:

= k2 -= k 2 -

T2(k2 reell) T2 (k 2 real)

(1)(1)

4545

95°O/2 <180°, (2)95 ° O / 2 <180 °, (2)

vorzugsweise HO0O/;, < 145° und k2 = 0,4 .. . 2. In den Gleichungen (1) und (2) bedeutetpreferably HO 0 O / ;, <145 ° and k 2 = 0.4 ... 2. In equations (1) and (2) means

Ug9 = ElektronengleichgeschwindigkeitimElektronenstrahl 2, Ug 9 = equal velocity of electrons in electron beam 2,

Ie.2~ Strahlgleichstromstärke, I e . 2 ~ direct current beam,

C2 = Verstärkungsparameter der Hauptwendel 4 nach Pierce gemäß Gleichung (3), C 2 = gain parameter of the main helix 4 according to Pierce according to equation (3),

η 2Phasenwinkel zwischen der Rausch-Geschwindigkeits-Modulation und der Rausch-Stromdichte-Modulation am Eingang der Hauptwendel 4. η 2 - phase angle between the noise speed modulation and the noise current density modulation at the input of the main coil 4.

Eingang 6 der Vorwendel. Bei der Röhre nach der Erfindung kommt es also entscheidend nur auf das Verhältnis der beiden Rauschmodulationen im Elektronenstrahl 2 und auf ihre Phasenbeziehungen zueinander an und nicht, wie bei den bekannten Wanderfeldröhren mit Vorverzögerungsleitung, auf die absolute Größe der Rauschmodulation am Eingang 7. Der durch die Gleichungen (1) und (2) festgelegte Rauschmodulationszustand kann bei der Wanderfeldröhre nach der Erfindung in verschiedener Weise realisiert werden. Es ist z. B. möglich, das Elektronenstrahlerzeugungssystem derart zu dimensionieren, daß am Eingang 6 der Vorwendel 3 die Rausch-Stromdichte-Modulation erheblich größer ist, als es etwa dem Wert k2 nach Gleichung (2) entspricht. In diesem Fall besteht für den Eingang 6 die UngleichungEntrance 6 of the Vorwendel. In the case of the tube according to the invention, only the ratio of the two noise modulations in electron beam 2 and their phase relationships to one another are decisive and not, as in the known traveling wave tubes with pre-delay line, the absolute size of the noise modulation at input 7 Equations (1) and (2) specified noise modulation state can be implemented in the traveling wave tube according to the invention in various ways. It is Z. B. possible to dimension the electron gun in such a way that the noise current density modulation at the input 6 of the pre-coil 3 is considerably greater than it corresponds approximately to the value k 2 according to equation (2). In this case, the inequality exists for input 6

*el* el

HxI1BHxI 1 B

C1.C 1 .

Ist diese Bedingung erfüllt und befindet sich die Hauptwendel 4 in einem Arbeitspunkt, der annähernd demjenigen größter Wechselwirkung entspricht, dann stellt sich am Eingang 7 der gewünschte Rauschmodulationszustand des Elektronenstrahles 2 annähernd ein, wenn sich die Vorwendel 3 auf einem Arbeitspunkt befindet, der innerhalb der folgenden Grenzen liegt:If this condition is met and the main helix 4 is in an operating point that is approximately corresponds to that greatest interaction, then the desired noise modulation state is established at input 7 of the electron beam 2 approximately when the pre-helix 3 is at an operating point which is within the following Limits lies:

0,26
+ 2,2
0.26
+ 2.2

0,46
+ 4,3
0.46
+ 4.3

In der Gleichung (5) haben die Parameter bt und C1N1 die gleiche Bedeutung wie bei Pierce (P1 = Geschwindigkeitsparameter der Vorwendel), d. h., es ist:In equation (5), the parameters b t and C 1 N 1 have the same meaning as in Pierce (P 1 = speed parameter of the pre-spiral), that is, it is:

vel-vdl =2VC. (6) v el -v dl = 2VC . (6)

dldl

IV1 =IV 1 =

L1-CL 1 -C

-ue -u e

k-da k-there •-'e2• -'e2

Vt9 4 · V t9

(3)(3)

6060

In der Gleichung (3) bedeutet
/Q2 = Kopplungswiderstand der Hauptwendel 4,
Ve9 = Strahlgleichspannung der Hauptwendel 4.
In the equation (3) means
/ Q 2 = coupling resistance of main helix 4,
V e9 = DC beam voltage of the main coil 4.

Wie aus den Gleichungen (1) und (2) unmittelbar zu erkennen ist, ist über die absolute Größe von V02 und i02 keine Festlegung getroffen, es ist also beispielsweise nicht erforderlich, daß die Rauschmodulation am Eingang 7 geringer ist als diejenige am In den letztgenannten Gleichungen bedeutet
L1 = Länge der Vorwendel 3,
/. = Wellenlänge (im Vakuum),
c = Lichtgeschwindigkeit,
Vd j = Ausbreitungsspannung der Vorwendel 3.
As can be seen directly from equations (1) and (2) , the absolute size of V 02 and i 02 is not specified, so it is not necessary, for example, that the noise modulation at input 7 is less than that at In means the latter equations
L 1 = length of pre-spiral 3,
/. = Wavelength (in vacuum),
c = speed of light,
V d j = propagation voltage of the pre-coil 3.

Letztere ist dadurch definiert, daß die Geschwindigkeit eines Elektrons, das diese Spannung durchlaufen hat, gerade die Größe der natürlichen axialen Phasengeschwindigkeit der Welle längs der betreffenden Verzögerungsleitung hat.The latter is defined by the speed of an electron passing through this voltage has, just the size of the natural axial phase velocity of the wave along the relevant Has delay line.

Auch für andere Modulationszustände am Eingang 6 lassen sich entsprechende Arbeitspunkte der Vorwendel finden, für welche sich annähernd der durch die Gleichungen (1) und (2) gekennzeichnete Modulationszustand am Eingang 7 einstellt.Corresponding operating points of the can also be used for other modulation states at input 6 Find Vorwendel, for which approximately that characterized by the equations (1) and (2) Sets the modulation status at input 7.

In der Abb. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Wanderfeldröhren nach der Erfindung dargestellt. In diesem Fall wird das zu verstärkende Signal dem Eingang 6 der Verzögerungsleitung 3 zugeführt und das verstärkte Signal am Ausgang 8 der Verzögerungsleitung 4 abgenommen. Während bei der Wanderfeldröhre nach Abb. 1 Eingang 6 und Ausgang 9 der Vorwendel 3 refiexionsfrei abgeschlossen sind, sind im Falle der Wanderfeldröhre nach Abb. 2 Ausgang 9 der Vorwendel 3 und Eingang 7 der Hauptwendel 4 reflexionsfrei abgeschlossen. Diese Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß sich auf diese Weise in manchen Fällen eine günstigere Verstärkung bei gleicher Röhrenlänge erzielen läßt, da die Vorwendel mit zur Verstärkung herangezogen wird. ImIn Fig. 2, another embodiment of the traveling wave tubes according to the invention is shown. In this case, the signal to be amplified is fed to the input 6 of the delay line 3 and the amplified signal at the output 8 of the delay line 4 is removed. While at the Traveling wave tube according to Fig. 1 Input 6 and output 9 of the pre-spiral 3 closed without reflection are, in the case of the traveling wave tube according to Fig. 2, output 9 is the pre-coil 3 and input 7 is the main coil 4 completed without reflection. This arrangement is characterized in that on this Way in some cases a more favorable reinforcement can be achieved with the same tube length, since the pre-spiral is used for reinforcement. in the

übrigen liegt der günstigstenfalls zu erzielende Rauschfaktor in diesen Fällen erheblich niedriger als in dem Fall der Wanderfeldröhre nach Abb. 1.otherwise the noise factor to be achieved in the best case scenario is considerably lower than in these cases in the case of the traveling wave tube according to Fig. 1.

In einigen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei der Anordnung nach der Erfindung zwischen den beiden Verzögerungsleitungen einen Laufraum vorzusehen, der nahezu oder völlig frei von Hochfrequenzfeldern ist.In some cases it has proven advantageous in the arrangement according to the invention to provide a running space between the two delay lines, which is almost or completely free of High frequency fields.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Abb. 3 wiedergegeben. In diesem Fall sind die beiden Verzögerungsleitungen gleichstrommäßig miteinander verbunden und hochfrequenzmäßig durch eine nach beiden Seiten reflexionsfreie Dämpfung 10 entkoppelt, und zwar derart, daß der feldfreie Laufraum durch den bedämpften Teil der Verzögerungsleitungen gebildet wird. Vorzugsweise werden die Verzögerungsleitungen durch Wendeln 3 und 4 mit verschiedener Steigung gebildet. Die nach beiden Seiten reflexionsfreie Dämpfung kann in bekannter Weise durch einen nach beiden Seiten in seiner effektiven Stärke allmählich abnehmenden Dämpfungsbelag realisiert werden, der gemäß Abb. 3 auf die äußere Oberfläche des die Wendel enthaltenden Rohres aus dielektrischem Material aufgebracht ist. Der Belag kann aber auch auf die innere Oberfläche des Rohres aufgebracht sein.Another embodiment of the subject matter of the invention is shown in FIG. In In this case, the two delay lines are connected to one another in terms of direct current and in terms of high frequency decoupled by a damping 10, which is reflection-free on both sides, in such a way that the field-free running space is damped by the Part of the delay lines is formed. Preferably the delay lines formed by coils 3 and 4 with different slopes. The non-reflective on both sides Damping can be gradually increased in its effective strength in a known manner by one to both sides decreasing damping layer can be realized according to Fig. 3 on the outer surface of the Coil containing tube made of dielectric material is applied. But the topping can also be applied to the inner surface of the pipe.

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Rauscharme Wanderfeldröhre zur Verstärkung schwacher Hochfrequenzsignale mit mehreren in Elektronenstrahlrichtung hintereinanderliegenden und hinsichtlich der Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl auf verschiedenen Arbeitspunkten betriebenen Verzögerungsleitungen, von denen mindestens die mit dem Elektronenstrahl zuerst in Wechselwirkung tretende Verzögerungsleitung der Rauschverminderung dient (Vorleitung) und bei der die Vorleitung mit der in Elektronenstrahlrichtung darauffolgenden, der Signalverstärkung dienenden Verzögerungsleitung (Hauptleitung) hochfrequenzmäßig lediglich elektronisch über den Elektronenstrahl gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorleitung derart dimensioniert ist und auf einem solchen Arbeitspunkt betrieben wird, daß eine am Eingang der Vorleitung im Elektronenstrahl vorhandene Rausch-Stromdichte-Modulation oder Rausch-Stromdichte- und Rausch-Geschwindigkeits-Modulation durch die Wechselwirkung des Elektronenstrahls mit der Vorleitung so verändert wird, daß am Eingang der Hauptleitung sowohl eine Rausch-Geschwindigkeits-Modulation als auch eine dazu kohärente Rausch-Stromdichte-Modulation vorhanden ist, die nach Betrag und Phase so zueinander orientiert sind, daß das durch die ursprüngliche Rauschmodulation des Elektronenstrahls am Ausgang der Hauptleitung bedingte Rauschen möglichst klein ist.1. Low-noise traveling wave tube for amplifying weak high-frequency signals with several one behind the other in the electron beam direction and with regard to the interaction with the Electron beam delay lines operated at different operating points, one of which at least the delay line that interacts with the electron beam first the noise reduction is used (preliminary line) and in which the preliminary line with that in the electron beam direction Subsequent delay line (main line) used for signal amplification is coupled in terms of high frequency only electronically via the electron beam, characterized in that that the foreline is dimensioned and operated at such an operating point that a noise current density modulation present at the entrance of the preliminary line in the electron beam or noise current density and noise velocity modulation through the interaction of the electron beam with the foreline is changed so that at the entrance of the main line both a noise speed modulation and a noise current density modulation coherent therewith is present, which are so oriented to each other in terms of amount and phase that this is due to the original noise modulation of the electron beam at the exit of the main line is as small as possible. 2. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei in Strahl richtung hintereinander angeordnete Verzögerungsleitungen vorgesehen sind.2. Traveling wave tube according to claim 1, characterized in that only two in the beam direction delay lines arranged one behind the other are provided. 3. Wanderfeldröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Eingang der Hauptleitung vorhandene Rausch-Geschwindigkeits- und Rausch-Stromdichte-Modulation die Bedingung3. Traveling wave tube according to claim 2, characterized in that the at the entrance of the main line existing noise speed and noise current density modulation the condition = A2-C2 mit A2 = 0,4...2= A 2 -C 2 with A 2 = 0.4 ... 2 "Ό2,"Ό2, JIeJIe Modulation gegenüber der dort vorhandenen Rausch-Geschwindigkeits-Modulation um einen-Winkel <p2 phasenverschoben ist, welcher die Bedingung Modulation is phase-shifted by an angle <p 2 with respect to the noise-speed modulation present there, which is the condition 95°<>2 < 180°, vorzugsweise 110°<ζρ2 < 145° erfüllt.95 ° <> 2 <180 °, preferably 110 ° <ζρ 2 <145 °. 4. Wanderfeldröhre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptleitung auf einem Arbeitspunkt betrieben wird, der wenigstens annähernd der maximalen Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl entspricht.4. traveling wave tube according to claim 2 or 3, characterized in that the main line is on an operating point is operated which at least approximately the maximum interaction with corresponds to the electron beam. 5. Wanderfeldröhre nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Eingang der Vorleitung vorhandene Rausch-Geschwindigkeitsund Rausch-Stromdichte-Modulation die Bedingung 5. traveling wave tube according to claim 2 and 4, characterized in that the at the entrance of the Preliminary existing noise velocity and noise current density modulation the condition y^ii «e U1 ■ C1 mit A1 = 0,4.. .2y ^ ii «e U 1 ■ C 1 with A 1 = 0.4 .. .2 erfüllt und daß außerdem die Vorleitung derart dimensioniert ist und in einem solchen Arbeitspunkt betrieben wird, daß die diesen Arbeitspunki festlegenden Parameter bv C1 und N1 den Beziehungenfulfilled and that, in addition, the preliminary line is dimensioned and operated in such a working point that the parameters b v C 1 and N 1 defining this working point correspond to the relationships 0,1 < CiN1S 0,26 + 1,5 < h < + 2,20.1 <CiN 1 S 0.26 + 1.5 < h <+ 2.2 genügen.suffice. 6. Wanderfeldröhre nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Eingang der Vorleitung vorhandene Rausch-Geschwindigkeitsund Rausch-Stromdichte-Modulation dieBedingung6. traveling wave tube according to claim 2 and 4, characterized in that the at the entrance of the Preliminary existing noise velocity and noise current density modulation the condition *el* el llhllh mit A1 = 0,4...2with A 1 = 0.4 ... 2 erfüllt und daß außerdem die am Eingang der Hauptleitung vorhandene Rausch-Stromdichteerfüllt und daß außerdem die Vorleitung derart dimensioniert ist und in einem solchen Arbeitspunkt betrieben wird, daß die diesen Arbeitspunkt festlegenden Parameter bv C1 und N1 den Beziehungen fulfilled and that also fulfilled the noise current density present at the input of the main line and that also the preliminary line is dimensioned and operated in such an operating point that the parameters b v C 1 and N 1 defining this operating point correspond to the relationships 0,2^C1N1S 0,46 + 3,0<Ö! < + 4,30.2 ^ C 1 N 1 S 0.46 + 3.0 <Ö! <+ 4.3 genügen.suffice. 7. Wanderfeldröhre nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verstärkende Signal dem Eingang der Vorleitung zugeführt und das verstärkte Signal am Ausgang der Hauptleitung abgenommen wird und daß die jeweils freien Enden der Verzögerungsleitungen reflexionsfrei abgeschlossen sind (Abb. 2).7. traveling wave tube according to claim 2 or one of the following, characterized in that the to amplifying signal fed to the input of the foreline and the amplified signal at the output the main line is removed and that the free ends of the delay lines are closed without reflection (Fig. 2). 8. Wanderfeldröhre nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitungen derart dimensioniert sind, daß die gewünschten Arbeitspunkte der Verzögerungsleitungen bei praktisch den gleichen Betriebsspannungen auftreten.8. traveling wave tube according to claim 2 or one of the following, characterized in that the Delay lines are dimensioned such that the desired operating points of the delay lines occur at practically the same operating voltages. 9. Wanderfeldröhre nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verzögerungsleitungen für die Strahlelektronen ein Laufraum eingeschaltet ist, der wenigstens nahezu frei von Hochfrequenzfeldern ist.9. traveling wave tube according to claim 2 or one of the following, characterized in that a space is switched on between the delay lines for the beam electrons, which is at least almost free of high frequency fields. 10. Wanderfeldröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitungen gleichstrommäßig miteinander verbunden und hochfrequenzmäßig durch eine nach beiden Seiten reflexionsfreie Dämpfung entkoppelt sind, derart, daß der feldfreie Laufraum durch den bedämpften Teil der Verzögerungsleitungen gebildet wird.10. Traveling wave tube according to claim 9, characterized in that the delay lines connected to one another in terms of direct current and in terms of high frequency by one to both sides reflection-free damping are decoupled in such a way that the field-free running space through the damped Part of the delay lines is formed. 11. Wanderfeldröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitungen von Wendeln mit verschiedener Steigung gebildet werden und daß die nach beiden Seiten reflexionsfreie Dämpfung durch einen nach beiden Seiten in seiner effektiven Stärke allmählich abnehmenden Dämpfungsbelag bewirkt wird, der auf die innere oder äußere Oberfläche des die11. Traveling wave tube according to claim 10, characterized in that the delay lines of coils with different slopes are formed and that the attenuation is reflection-free on both sides by one on both sides Sides in its effective strength gradually decreasing damping layer is caused on the inner or outer surface of the aus dielektrischemmade of dielectric Wendel enthaltenden Rohres Material aufgebracht ist.Helix containing tube material is applied. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung Sch 299 VIII a/21 a4 (bekanntgemacht am 28. 9. 1950).Considered publications: German patent application Sch 299 VIII a / 21 a 4 (published on September 28, 1950). In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 966 835.Older patents considered: German Patent No. 966 835. Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings © «0& 658'.'338i 10.58© «0 & 658 '.' 338i 10.58
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3092750A (en) * 1959-10-22 1963-06-04 Raytheon Co Traveling wave tube
FR2195839A1 (en) * 1972-08-10 1974-03-08 Siemens Ag

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DE966835C (en) * 1951-04-11 1957-09-12 Western Electric Co Amplifier arrangement using a traveling wave tube

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