DE1069704B - Mit gyromagnetischem Effekt arbeitender Höchstfrequenzverstärker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verstärker in festem Zustand tür elektromagnetische Wellen des Höchstfrequenzlx-reichs, der bei Frequenzen in der Größenordnung von mehreren tausend Megahertz arbeiten kann und bei welchem der gyromagnetische Effekt ausgenützt wird, der in bestimmten magnetischen Materialien besteht, z. B. in bestimmten Metalloxydmischungen, die unter der Bezeichnung Ferrite bekannt sind, oder auch in bestimmten paramagnetischen Stoffen, z. B. in bestimmten paramagnetischen Metallsalzen, die auf eine Temperatur in der Nähe des absoluten Nullpunkts abgekühlt sind.

Insbesondere liegt das Ziel der Erfindung in der Schaffung eines mit gyromagnetischem Effekt arbeitenden Verstärkers für Höchstfrequenzen, der eine nur in einer Richtung wirkende Verstärkung ergibt, wenn er in einen Hohlleiter eingefügt wird.

Zur Vereinfachung der Beschreibung wird im folgenden angenommen, daß die verwendeten Stoffe Ferrite sind, jedoch ist zu bemerken, daß die Erfindung darauf nicht beschränkt ist.

Höchstfrequenzverstärker, bei denen der gyromagnetische Effekt ausgenützt wird, sind bereits bekannt. Solche Verstärker sind beispielsweise unter der Bezeichnung »parametrische« Verstärker in einem Aufsatz von S. Bloom und K. K. N. Chang in der USA.-Zeitschrift »RCA Review«, Bd. XVIII, Nr. 4, Dezember 1957, S. 578 bis 593, beschrieben. Ihre Wirkung beruht prinzipiell auf der Ausnutzung einer Energieaustauscherscheinung, die in einem Resonanzhohlraum auftritt, wenn ein in diesem Hohlraum angeordnetes Teil aus magnetischem Material gleichzeitig einem konstanten Magnetfeld, dem Magnetfeld der zu verstärkenden Welle und einem magnetischen Hiltswechsdfekl, das durch einen örtlichen Oszillator mit einer in der Nähe der Frequenz der zu verstärkenden Welle liegenden Frequenz erzeugt wird, ausgesetzt wird. Die Erscheinung ist darauf zurückzuführen, daß die Präzessionsbewegung rings um die Richtung des konstanten Feldes, welche die von dem konstanten Feld entwickelten magnetischen Momente unter der Wirkung des Hilfsfeldes ausführen, durch das magnetische Feld der zu verstärkenden Welle gestört wird und daß eine Energieübertragung von der Präzessionsbewegung zu einer Nutationsbewegung dieser Momente stattfindet. Diese Energieübertragung ergibt die Verstärkungswirkung, die bei den in Frage stehenden Verstärkern ausgenützt wird.

Die Theorie und die Erfahrung zeigen, daß alles so abläuft, als ob der Gütefaktor des Resonanzhohlraums des Verstärkers einen negativen Wert annimmt, wodurch die gewünschte Verstärkungswirkung erhalten wird, in analoger Weise zu dem Fall, daß man in eine übliche elektrische Schaltung einen negativen Wider-Mit gyromagnetischem Effekt arbeitender Höchstfrequenzverstärker

Anmelder:
Georges Robert Pierre Marie, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 17. April 1958

Georges Robert Pierre Marie, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

stand einführt. Der so gebildete Verstärker weist dann den gleichen Nachteil auf wie die elektrischen Schaltungen, die einen negativen Widerstand enthalten, nämlich den Nachteil, daß ein solcher Verstärker koine einseitig gerichtete Verstärkung von den Eingangsklemmen zu den Ausgangsklemmen ergibt, sondern daß ein Teil der verstärkten Energie zu den Eingangsklemmen reflektiert wird, was hinsichtlich der Stabilität der Anordnung schwerwiegende Nach teile verursacht.

Das Ziel der Erfindung liegt hauptsächlich in der Beseitigung dieser Nachteile.

Erfindungsgemäß erreicht man dieses Ergebnis mittels einer besonderen Kopplungsanordnung zwischen einem Hohlleiterabschnitt, in welchen die zu verstärkende Welle eingeführt wird, und einem kreiszylindrischen Hauptresonanzhohlraum, dessen Resonanzfrequenz etwa gleich der Frequenz der zu verstärkenden Welle 'ist, und der ein Teil aus einem magnetischen Material enthält, das gleichzeitig einem konstanten Magnetfeld, einem magnetischen Hilfs-

*5 wechselfeld mit einer in der Nähe der Frequenz der zu verstärkenden Welle liegenden Frequenz und einem über die Kopplungseinrichtung von der sich im Hohlleiter ausbreitenden, zu verstärkenden Welle abgeleiteten Magnetfeld ausgesetzt wird, wobei sich die Kopplungseinrichtung dadurch auszeichnet, daß sie in dem Resonanzhohlraum zwei Schwingungen des Typs TiVZ₁₁₀ erzeugt, deren Polarisationseinrichtungen aufeinander senkrecht stehen und die zeitlich um 90° gegeneinander phasenverschoben sind, und daß sie so

ausgeführt ist. daß die von dem Hohlraum über die Kopplungseinrichtung zu dem Hohlleiter reflektierte Welle ausschließlich in der einen Ausbreitungsrichtung in dem Hohlleiter reflektiert wird, die identisch mit der Richtung ist, in welche die zu verstärkende Welle eingeführt wird, die schließlich durch das dem Eingangsende gegenüberliegende Ende des Hohlleiters, austritt.

Die gewünschte Richtwirkung wird dadurch erhalten, daß die Gesamtheit der beiden in Frage stehenden Schwingungsarten, deren Polarisationen senkrecht zueinander stellen und deren Phasen gegenseitig um 90° verschoben sind, einem rotierenden Magnetfeld äquivalent ist; die gewünschte Verstärkungswirkung tritt nur dann auf, wenn die Drehrichtung des rotierenden Feldes die gleiche ist, wie diejenige der Präzession der magnetischen Momente in dem Teil aus magnetischem Material. Die Identität der Drehrichtung kann nur für die eine der beiden im Hohlleiter möglichen Ausbreitungsrichtungen existieren, woraus sich der Richtwirkungscharakter des erhaltenen Effekts erklärt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung ist die geometrische Form des Teils aus magnetischem Material ein Drehkörper, oder er weist zumindest eine sich wiederholende Symmetrie von wenigstens dritter Ordnung rings um die Rotationsachse auf, die etwa mit der Achse des Haupthohlleiters zusammenfällt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung weist die Kopplungseinrichtung ferner wenigstens einen Hilfsresonanzhohlrauni von kreiszylindrischer Form auf, der zwischen den Kopplungs- ^chlitzen und dem Hauptresonauzhohlraum angeordnet ist. Der Zweck dieser Anordnung besteht hauptsächlich in der Vermeidung einer unerwünschten Übertragung von Energie vom örtlichen Oszillator zum Hohlleiter.

Bei dieser letzten Ausführungsart der Erfindung werden in dem Hilfsresonanzhohlraum von kreiszylindrischer Gestalt durch die Kopplungsschlitze zwei Schwingungen des Typs TB₁₁₁ erzeugt, deren Polarisationärichtungen zueinander senkrecht stehen und die zeitlich um 90° phasenverschoben sind.

Gemäß einer besonderen Abart dieser letzten Ausführungsart der Erfindung ist der Hauptresonanzhohlraum mit dem Hilfshohlraum über einen weiteren Hohlraum gekoppelt, der die gleiche geometrische Form wie der Hilfshohlraum besitzt und als »Zwischenhohlraum« bezeichnet wird, dessen Rotationsachse mit den Achsen des Haupthohlraums und des Hilf.sHohlraums zusammenfällt.

Eine Kopplungseinrichtung, welche die gewünschten Eigenschaften besitzt und bei welcher ein Rechteckhohüeiter. in dem sich eine Welle des Typs TE₁₀ ausbreitet und ein zylindrischer Resonanzhohlraum von kreisförmigem Querschnitt angewendet werden, ist in der deutschen Patentschrift 1016 783 beschrieben. In dieser Patentschrift ist insbesondere eine geeignete Anordnung von Kopphingsschlitzen beschrieben, die in einer der Breitseiten des Huhlleiters angebracht sind, woboi diese Wand dem Hohlleiter und dem kreiszylindrischen Hohlraum gemeinsam ist, dessen Achse senkrecht zur Längsachse de* Hohlleiters steht. Ein leil dieser Schlitze liegt parallel zu dieser Achse, während der andere Teil senkrecht dazu steht. Die Abmessungen, die Form und die geeignete Anordnung dieser Schlitze sind im einzelnen in der genannten Patentschrift erläutert.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung. Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung tier Richtungen der magnetischen Wechselfelder, denen das mit gyromagnetische!! Eigenschaften ausgestattete Teil autnagnetischem Material ausgesetzt ist. und

Fig. 3 eine Verbesserung de..-, erlmdung.-gem.'U.len Verstärkersystems, die darin besteht, daß das nut gyromagnetischem Effekt ausgestattete Teil in mehrere

ίο Abschnitte aufgeteilt ist.

Die ernndungsgemäLV Verstärkungsanordnung ist in Serie an der Breitseite eines Rechteckhohüeiters 1 angeschlossen. Die zu verstärkenden Wellen der Frequenz I₁ werden im Typ TE_1n über die Eingang~- öffnung 2 dieses Hohlleiters eingeführt, und sie treten im gleichen Wellentyp über die Ausgangsöffnung 3 aus, nachdem sie verstärkt worden sind.

Senkrecht zur Breitseite 4 des Recbteckhohlleiters 1 ist ein kreiszylindrischer Hohlleiterabschnitt 5 befestigt, dessen Achse auf die Mitte der Breitseite ausgerichtet ist, und der durch eine Trennwand 8 in zwei zylindrische Hohlräume 6 und 7 unterteilt ist und mit dem Rechteckhohlleiter über zwei hanteltörmige Schlitze 9 und 10 gekoppelt ist. Der Schlitz 9 liegt in der Längsrichtung des Hohlleiters 1, während der Schlitz 10 quer dazu liegt. Die geeigneten Abstände der Mittelpunkte dieser beiden Schlitze von der Längsachse der Breitseite 4 des Hohlleiters 1 sind in der zuvor genannten deutschen Patentschrift 1 016 783 angegeben. Der zylindrische Hohlraum 6 ist der zuvor genannte Hilfshohlraum, und der zylindrische Hohlraum 7 ist der zuvor genannte Zwischenhohlraum. Diese beiden Hohlräume haben die gleiche Achse. Über dem Zwischenhohlraum 7 liegt der Haupthohlraum 16, der ebenfalls koaxial zu den Hohlräumen 6 und 7 liegt.

Die Resonanzfrequenz des Hilfshohlraums 6 wird mittels metallischer oder dielektrischer Tauchstäbe 11 und 12 etwa auf den Wert J₁ der Frequenz der zu verstärkenden elektromagnetischen Welle eingestellt.

Di« Kopplung zwischen dem Hilfshohlraum 6 und dem Zwischenhohlraum 7 geschieht über ein kreisrundes Loch 13, rlas in der Trennwand 8 angebracht ist und konzentrisch zu der gemeinsamen Achse der beiden Hohlräume liegt. Wie bei dem Hilfshohlraum geschieht die Regelung der Resonanzfrequenz f_x des Zwischenhohlraums 7 mittels metallischer oder dielektrischer Tauchstäbe 14 und 15.

Der Zwischenhohlraum 7 ist andererseits über vier Schlitze, wie 17,. 17., und 17.,. mit dem Haupthohlraum 16 gekoppelt (der vierte Schlitz ist in Fig. 1 nicht sichtbar). Die Längsachsen dieser Schlitze 17, bis 17₄ sind entlang zweier zueinander senkrecht stehender Durchmesser angeordnet, die in der Ebene der runden, ebenen Wand 18 liegen, die den beiden Hohlräumen 7 und 16 gemeinsam ist. Die Resonanzfrequenz des Haupthohlraums 16 wird durch Tauchstäbe 19 und 20 auf den Wert /, gebracht.

In der Mitte des Haupthohlraums 16 ist ein Teil 21 aus einem magnetischen Material angebracht, das gyromagnetische Eigenschaften besitzt. In dem betrachteten Ausführungsbaispiel besitzt dieses Teil 21 die Form einer kreiszylindrischen Hülse, deren Rotationsachse mit derjenigen des Haupthohlraums 16 zusammenfällt.

Das Teil 21 bildet einen Abschnitt eines magnetischen Kreises, zu welchem der Polschuh 22, die obere Wand 24, die Seitenwand 25 und die untere Wand 26 eines Behälters 23 sowie die die Hohlräume 7 und 16 trennende runde Wand 18, die z. B. aus verkupfertem

Eisen bestehen kann, gehören. Das Gefäß 23 umgibt den Haupthohlraum 16. Eine Wicklung 27 bildet mit dem zuvor beschriebenen Magnetkreis einen Elektromagnet, der von der Gleichstromquelle 28 über den regelbaren Widerstand 29 versorgt wird.

Dieser Elektromagnet erzeugt im Teil 21 ein magnetisches Gleichfeld H₀ von geeigneter Größe, dessen Feldlinien parallel zur Achse des Teils 21 liegen.

Entlang der Achse des Teils21 ist ein leitender Stab 30 angebracht, der durch einen örtlichen Oszillator 31 mit der Frequenz /., erregt wird, wobei die elektromagnetische Energie über eine Koaxialleitung 32 zugeführt wird. Der Mittelleiter der Leitung 32 liegt in einer Linie mit der Längsachse des leitenden Stabs 30, und er ist mit diesem Stab kapazitiv gekoppelt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Befestigungsmittel für den Stab 30 nicht dargestellt.

Die im Stab 30 fließenden Ströme erzeugen im Teil 21 ein magnetisches Wechselfeld H₂ von der Frequenz /■".,, dessen Feldlinien kreisrund sind und senkrecht zu denjenigen des obenerwähnten Gleichfelds H₀ stehen. Dieses Feld H₀ besitzt eine Stärke, die derart gewählt ist, daß die gyromagnetische Resonanzfrequenz /₀ des Teils 21 einen in der Nähe der Frequenz/₂ liegenden Wert besitzt.

Die zu verstärkenden elektromagnetischen Wellen des Typs TE₁₀ in dem Rechteckhohlleiter erzeugen, wie bereits erwähnt wurde, in dem Hilfshohl raum 6 und dem Zwischenhohlraum 7 zwei Schwingungen des Typs TE₁₁₁, die senkrecht zueinander polarisiert und gegenseitig um 90° phasenverschoben sind. Diese beiden Schwingungen erzeugen im Haupthohlraum 16 zwei Schwingungen des Typs TM₁₁₀, die ebenfalls senkrecht zueinander polarisiert und um 90° phasenverschoben sind. Diese letzteren Schwingungen erzeugen ein magnetisches Wechselfeld H₁ der Frequenz /_r das gleichfalls auf das Teil 21 einwirkt.

Die Vektoren, welche die magnetischen Wechselfelder H₁ und //., darstellen, liegen in einer Ebene, die senkrecht zu der Richtung des magnetischen Gleichfelds H₉ steht.

Fig. 2 zeigt die Orientierung der magnetischen Wechselfelder H₁, H., an vier Punkten P₁, P_n, P₃, P_x eines Querschnitts des Toils 21. Die Punkte P\, P₂, P₃, P₄ werden paarweise auf zwei zueinander senkrechten Ebenen gewählt, die durch die Achse des Stabes 30 verlaufen.

Das Wechselfeld H., der Frequenz f, ist linear in Richtungen polarisiert, die Tangenten an die magnetischen Feldlinien sind, welche Kreise um die Achse des Stabes 30 bilden. Das Feld/Z₂ läßt sich in zwei Magnetfelder/-/.,j und H_n., von gleicher Amplitude zerlegen, die in entgegengesetzter Richtung mit den Winkelgeschwindigkeiten ω, und —co., rotieren. (iOj = 2 π f.,); der Ursprung für die Richtungen dieser beiden Felder H₂₁ und //.„ wird auf den Tangenten an die kreisförmigen Feldlinien gewählt.

Wenn die Frequenz /., der von der Hilfsenergiequelle 31 gelieferten Schwingungen in der Nähe der gyromagnetischen Resonanzfrequenz ^₀ des Teils 21 liegt, erzeugt bekanntlich /das magnetische Wechselfeld H., eine Präzessionsbewegung der magnetischen Momente um die Richtung des Gleichfelds H₀, wobei die Richtung dieser Momente mit der Richtung von H₀ einen »Nutationswinke!« bildet, der um so größer ist, je größer die Amplitude des Feldes H ist.

Es sei H₂₁ die Komponente des Wechselfelds H_t, welche sich in der Bewegungsrichtung der Präzession der magnetischen Momente dreht, die durch das maenetische Gleichfeld H„ ausgeübt werden. (Die Komponente H₂„, welche sich in entgegengesetzter Richtung dreht, hat praktisch keine Wirkung.) Fig. 2 zeigt, daß die zu den vier Punkten P₁, P₁,, P₃, P₁ gehörigen Vektoren //._n sich voneinander durch Drehung um 90° um die Achse des Stabes 30 ableiten lassen.

Andererseits ist das magnetische Wechselfeld H₁ der Frequenz f_x, das durch die zu verstärkenden elektromagnetischen Wellen erzeugt wird und mit der Schwingungsart TM₁₁₀ des Haupthohlraums 16 verknüpft ist, in Fig. 2 an den gleichen Punkten P₁, P₁,, P₃, P_i durch vier gleiche und parallele Vektoren H₁ dargestellt, welche mit der Winkelgeschwindigkeit w₁ = 2.-r/₁ rotieren.

Die Vektoren H₀₁ drehen sich mit der Winkelgeschwindigkeit oj.,, wobei sie die magnetischen Momente in eine Präzessionsbewegung versetzen.

Die Vektoren H₁. welche mit einer anderen Geschwindigkeit als oj., rotieren, stören die Präzessionsbewegung :

»o a) im Punkt P₁ beschleunigt der Vektor H₁ die Präzession, und dementsprechend nimmt der Nutationswinkel in diesem Punkt P₁ zu,

b) im Punkt P₃ bremst der Vektor H₁ die Präzession. und dementsprechend verringert sich der Nutaas tionswinkel in diesem Punkt P₃,

c) imPunktP₂ ist der Nutationswinkel ein Maximum.

d) im Punkt P₄ ist der Nutationswinkel ein.Minimum.

Im Lauf der Zeit dreht sich die Gesamtanordnung der Felder mit einer Winkelgeschwindigkeit (ω., —W₁). Daraus ergäbt es sich, daß der Nutationswinkel in einem gegebenen Punkt mit einer Kreisfrequenz (W₂-W₁) schwingt und mit einer Phase, die gleich dem Azimut des betrachteten Punktes ist, der von einer festen UYsprungsrichtung aus gewählt wird, die in der senkrecht zur Achse des Stabes 30 liegenden Ebene gewählt wird. Diese Nutationsschwingung ist von einer periodischen Änderung des Präzessionswinkels rings um den Wert begleitet, welcher der gleichförmigen Präzession entspricht. Diese Schwingung der Präzession besitzt an allen Punkten eine gleiche Nacheilung (im allgemeinen von etwa einer Viiertelperiode) gegenüber der Nutationsbewegung.
Unter diesen Bedingungen'kann die Vektorverschiebung zwischen der tatsächlichen Stellung des Vektor.-der Magnetisierungsstärke und der Stellung, die dieser Vektor einnehmen würde, wenn die Präzession gleichförmig wäre, durch einen Vektor dargestellt werden. der sich wie das WechselfeldH₁ der Frequenz/₍ dreht:

dieser letzte Vektor ist entweder in Phasenvoreilung oder in Phasennacheilung gegenüber dem Feld H₁ (wobei diese \"oreilung bzw. diese Nacheilung stetkleiner als eine Halbperiode ist).

Im Falle einer Voreilung gibt es eine Energicübertragung von der Bewegung des Vektors der Magnetisierungsstärke zum Wechselfeld H₁. Dabei läuft alle,-. so ab, als ob der Gütefaktor des Haupthohlraums If negativ wäre. Infolge dieser Tatsache wird die zurr Hohlleiter reflektierte Komponente des Feldes H₁ ver stärkt.

Im Falle einer Nacheilung findet die obenerwähnt« Energieübertragung in umgekehrter Richtung statt und der Gütefaktor des gleichen Hohlraums 16 wirr positiv.

Natürlich werden bei der erfindungsgemäßen An Ordnung die verschiedenen Parameter so eingestellt

• daß die obenerwähnte Vektorverschiebung der magne tischen Momente durch einen Vektor dargestellt wird der eine Phasenvoreilung gegenüber dem Feld H₁ be sitzt. Unter diesen Bedingungen erzeugen die in

Claims (10)

Hohlraum 16 (Fig. 1) existierenden verstärkten Schwingungen in den Hohlräumen 7 und 6 ebenfalls verstärkte Schwingungen, welche in dem rechteckigen Hohlleiterabschiritt 1 elektromagnetische Wellen hervorrufen, die sich infolge der Richtwirkungseigenschatten, die durch die Kopplung mittels der Schlitze9 und 10 hervorgerufen wird, zur Ausgangsöffnung 3 des Hohlleiters 1 fortpflanzen. Die Verstärkung der oben beschriebenen Anordnung, kann dadurch verbessert werden, daß das Teil 21 in drei oder vier Sektoren 33V 332> 333, 334 unterteilt wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Jeder dieser Sektoren ist ferner von einer Wicklung 34 mit mehreren Windungen aus Metalldraht umgeben, die kurzgeschlossen oder über eine Impedanz geschlossen ist und welche für die Frequenz (/., — Z1), welche der Nutation entspricht, die optimale Impedanz aufweisen muß, damit die Nutation gedämpft wird und die größten Verschiebungen bei den Änderungen der Präzession erhalten werden. Die Größe dieser Impedanz wird auf experimentellem Wege erhalten. Die Windungsebene steht senkrecht zur Achse des Teils 21. Es wurde experimentell festgestellt, daß der beste Wirkungsgrad erhalten wird, wenn die Frequenz f2 der örtlichen Schwingung kleiner als die Frequenz fl des Signals ist und in der Nähe der halben Summe der Frequenz /", und der gyromagnetischen Eigenresonanzfrequenz /0 des verwendeten Materials liegt, wobei die Eigenfrequenz dadurch geregelt werden kann, daß das magnetische GLuichfeld H0 mittels des regelbaren Widerstands 29 (Fig. 1) verändert wird. Patentansprüche: 35

1. Mit gyromagnetischem Effekt arbeitender, nur in einer Richtung wirkender Verstärker für Höchstfrequenzen, der in einen Hohlleiterabchnitt von rechteckigem Querschnitt einzufügen ist, in welchem sich eine Welle des Typs TE₁₀ ausbreitet, und welcher mit einem Hauptresonanzhohlraum von kreiszylindrischer Form gekoppelt ist, der auf eine Frequenz abgestimmt ist, die etwa gleich der Frequenz der zu verstärkenden Welle ist, wobei der Hohlraum ein Teil aus einem magnetischen Material mit gyromagnetischem Effekt enthält, das unter der gleichzeitigen Einwirkung eines magnetischen Gleichfelds und eines magnetischen Wechselfekls steht, das von einem örtlichen Oszillator mit einer in der Nähe der zu verstärkenden Frequenz liegenden Frequenz erzeugt wird, gekennzeichnet durch eine Kopplungseinrichtung zwischen dem Hohlleiter und dem Hohlraum, die so beschaffen ist, daß sie in dem Hohlraum zwei Schwingungen des Typs 7.1Z₁₁₀ erzeugt, deren Polarisationsrichtungen zueinander senkrecht stellen und die gegenseitig um 90° phasenverschoben sind, so daß sich die vom Hohlraum zum Hohlleiter reflektierte Welle in diesem nur in der Richtung ausbreitet, in welcher die zu verstärkende Welle eingeführt wird.

2. Verstärker gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung wenigstens einen kreiszvliiidnischen Hilfsresonanzhohlraum enthält, der auf eine Frequenz abgestimmt ist, die etwa gleich der Frequenz der zu verstärkenden Welle ist und in zwei Wellen des Typs TE₁₁₁ schwingt, deren Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander stehen und die um 90° phasenverschoben sind.

3. Verstärker gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung zwei Hiltsresonanzhohlräume enthält, die miteinander gekoppelt sind, wobei jeder der Hilfshohlräume auf eine Frequenz abgestimmt ist. die etwa gleich der Frequenz der zu verstärkenden Welle ist. und in zwei Wellen des Typs TE₁₁₁ schwingt, deren Polarisationsrichtungen zueinander senkrecht stehen und die um 90° phasenverschoben sind.

4. Verstärker gemäß Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsresonanzhohlraum mit dem Hohlleiter über zwei Schutzsysteme gekoppelt ist, die in derjenigen Breitseite des Hohlleiters angebracht sind, die gleichzeitig eine der senkrecht zur Symmetrieachse liegenden Wände des HiItV hohlraums bildet, wobei jedes der Schutzsysteme wenigstens einen Schlitz enthält, der parallel zur Längsachse dos Hohlleiters liegt, und wenigstens einen Schlitz, der senkrecht zu dieser Längsachse steht.

5. Verstärker gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil aus magnetischem Material die Form einer kreiszylindrischen Hülse von ringförmigem Querschnitt besitzt, deren Achse etwa mit der Symmetrieachse des Haupthohlraums zusammenfällt.

6. Verstärker gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil au> magnetischem Material aus wenigstens drei Segmenten eines Kreiszylinders besteht, rings um welche eine kurzgeschlossene oder über eine Impedanz geschlossene Wicklung gewickelt ist, wobei die Wickelebene der Wicklung senkrecht zur Achse des Zylinders liegt.

7. Verstärker gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie des örtlichen Oszillators dem Hauptresonanzhohlraum über eine Koaxialleitung zugeführt wird. deren Achse im wesentlichen mit der Achse des Haupthohl rau ms zusammenfällt.

8. Verstärker gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Haupt- und Hilfshohlräume mit Regelorganen ausgestattet ist, mit denen seine Resonanzfrequenz eingestellt werden kann.

9. Verstärker gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des örtlichen Oszillators kleiner als die Frequenz der zu verstärkenden Welle und etwa gleich der halben Summe dieser Frequenz und der durch die Stärke des konstanten Magnetfelds bestimmten gyromagnetischen Eigenresonanzfrequenz des magnetischen Materials ist.

10. Verstärker gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Gleichfcld durch einen Elektromagnet erzeugt wird, durch dessen Wicklung ein regelbarer Gleichstrom fließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen