DE1077274B

DE1077274B - High-frequency switch tubes for automatic transmitter and / or receiver locking in transmitter-receiver systems

Info

Publication number: DE1077274B
Application number: DEC16452A
Authority: DE
Inventors: Ernest Rostas
Original assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Current assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Priority date: 1957-03-26
Filing date: 1958-03-11
Publication date: 1960-03-10

Description

DEUTSCHESGERMAN

In Anlagen zur Erfassung und Ortsbestimmung beweglicher oder ortsfester Gegenstände durch Reflexion elektromagnetischer Wellen, sogenannten Radargeräten, läßt sich eine einzige Antenne für die Ausstrahlung der Impulse und den Empfang der zurückgeworfenen Echos verwenden. Man muß hierbei aber Maßnahmen ergreifen, damit nicht ein Teil der Sendeenergie in den Empfänger gelangt und dessen empfindliche Organe, beispielsweise den Kristall der Mischstufe, beschädigt. Andererseits ist zu vermeiden, daß in den Empfangsperioden der Sender einen Teil der von der Antenne herkommenden Leistung aufnimmt oder daß er die Anpassung zwischen Antenne und Empfänger beeinträchtigt. Zu diesem doppelten Zweck schaltet man bekanntlich in die Übertragungsleitungen zwischen die Gabelung der Antennenleitung und den Empfänger einerseits und den Sender andererseits elektronische Schalter (sogenannte Duplexer), deren Betriebsweise an Hand der Schaltbilder der Fig. 1 und 2 und der schematischen schaubildlichen Darstellung eines solchen Schalters in Fig. 3 nunmehr erläutert werden soll.In systems for recording and locating moving or stationary objects by reflection electromagnetic waves, so-called radar devices, can be a single antenna for the transmission the impulses and the reception of the reflected echoes. But you have to Take measures so that part of the transmission energy does not get into the receiver and its sensitive Organs, for example the crystal of the mixing stage, damaged. On the other hand, it should be avoided that In the reception periods the transmitter takes up part of the power coming from the antenna or that it affects the matching between antenna and receiver. For this dual purpose is known to be switched into the transmission lines between the fork of the antenna line and the Receiver on the one hand and the transmitter on the other hand electronic switches (so-called duplexers), their Mode of operation on the basis of the circuit diagrams in FIGS. 1 and 2 and the schematic diagram of such a switch in Fig. 3 will now be explained.

Bei der bekannten Schaltung der Fig. 1, die der Einfachheit halber aus einer großen Anzahl möglicher Schaltungen ausgewählt ist, gabelt sich die von der Antenne A herkommende Leitung L^ in die Leitungen L^ und Lg auf, wobei die Leitung L% zum Empfänger i? und die Leitung L_E zum Sender E läuft. Parallel zu der Leitung L₁^ liegt der Sende-Empfangs-Schalter, der mit TR abgekürzt ist. Dieser Schalter ist derart beschaffen, daß er für Signale in der Größenordnung des Sendepegels nahezu einen Kurzschluß, jedoch für Signale mit demgegenüber verhältnismäßig geringer Amplitude einen sehr hohen Scheinwiderstand bildet; der Schalter schützt somit den Empfänger. Ein weiterer, mit ATR bezeichneter Schalter ist in die Leitung L_E eingeschleift. Auch dieser Schalter ist so ausgebildet, -daß er einem hohen Leistungspegel einen sehr niedrigen Scheinwiderstand bietet, während er Signale mit kleinen Amplituden sperrt. Er läßt daher die vom Sender herkommende Leistung hindurch, entkoppelt jedoch in den Empfangsperioden den Sender vom Empfänger.In the known circuit of FIG. 1, which for the sake of simplicity is selected from a large number of possible circuits, the line L ^ coming from the antenna A forks into the lines L ^ and Lg , the line L% to the receiver i ? and the line L _E to the transmitter E is running. The transmit / receive switch, which is abbreviated to TR, is parallel to the line L ₁ ^. This switch is designed in such a way that it forms almost a short circuit for signals in the order of magnitude of the transmission level, but a very high impedance for signals with a comparatively low amplitude; the switch thus protects the receiver. Another switch labeled ATR is looped into the line L _E. This switch is also designed in such a way that it offers a very low impedance to a high power level, while it blocks signals with small amplitudes. It therefore lets the power coming from the transmitter through, but decouples the transmitter from the receiver in the receiving periods.

In Radargeräten mit sehr hoher Leistung ist der Scheinwiderstand des Schalters TR in der Sendezeitspanne nicht immer niedrig genug, um den Empfänger wirksam zu schützen. Wie Fig. 2 zeigt, ist daher am Eingang der Empfängerleitung dem Schalter Ti? ein weiterer, mit PTR bezeichneter Schalter vorgeschaltet, der derart dimensioniert ist, daß er eine geringe Leistung hindurchläßt, die aber noch groß genug ist, daß ein hinter ihm angeordneter Schalter Ti? vom Sperrzustand auf den Zustand geringen Scheinwiderstands übergeht und somit die Leitung wirksam kurzschließt.In radar devices with very high power, the impedance of the switch TR is not always low enough during the transmission time to effectively protect the receiver. As FIG. 2 shows, is the switch Ti? At the input of the receiver line. a further switch, labeled PTR, is connected upstream, which is dimensioned in such a way that it allows a small amount of power to pass through, but which is still large enough that a switch Ti? changes from the blocking state to the state of low impedance and thus effectively short-circuits the line.

Hochfrequenz-SchaltröhreHigh frequency interrupter

zur selbsttätigen Sender-for automatic transmitter

und/oder Empfängerverriegelungand / or receiver lock

in Sende-Empfangs-Anlagenin transceiver systems

Anmelder:Applicant:

Compagnie Frangaise Thomson-Houston,
ParisCompagnie Frangaise Thomson-Houston,
Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. C. elemente, Patentanwalt,
Deggendorf, Krankenhausstr. 26Representative: Dipl.-Ing. C. elements, patent attorney,
Deggendorf, Krankenhausstr. 26th

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 26. März 1957Claimed priority:
France March 26, 1957

Ernest Rostas, Paris,
ist als Erfinder genannt wordenErnest Rostas, Paris,
has been named as the inventor

Um die soeben erwähnten Eigenschaften der Schalter zu erreichen, hat man sich bisher fast ausschließlich der Gasentladungen mit kalten Elektroden bedient. Es ist bekannt, daß diese Entladungen nur bei einem hohen Spannungswert zünden; wenn die Zündung erfolgt ist, wächst jedoch die Zahl der Elektronen und mit ihr der Strom lawinenartig an, bis die in den Stromkreis eingeschalteten Widerstände oder der Innenwiderstand der Stromquelle diesen Anstieg begrenzen. To the just mentioned properties of the switches To achieve this, gas discharges with cold electrodes have so far been used almost exclusively. It is known that these discharges only ignite at a high voltage value; when ignition occurs is, however, the number of electrons and with it the current grows like an avalanche until the electrons in the Resistors switched on in the circuit or the internal resistance of the power source limit this increase.

Die Schaltröhren bestehen gewöhnlich aus Hohlraumresonatoren, die mit einem Gas unter geringem Druck gefüllt sind. In den bisher am meisten verwendeten Übertragungssystemen mit Hohlleitern besitzen die Ti?-Schalter und PTi?-Schalter in der Regel zwei gasdichte Kopplungsfenster und lassen sich auf Grund ihrer Form in die Empfangsleitung einschalten. Die ^4Ti?-Schalter weisen gewöhnlich ein einzelnes Fenster auf, über das man sie an die Schmalseite des Sendeleiters ankoppeln kann. Um den hinsichtlich der Bandbreite sehr unterschiedlichen Bedürfnissen zu genügen, hat man Röhren mit verschiedenen Überspannungskoeffizienten geschaffen. Bei den Breitbandröhren sind die Fenster derart bemessen, daß sie infolge starker Kopplung an den Hohlleiter Resonanzkreise geringer Überspannung bilden. Die Schalter TR und PTR mitThe switching tubes usually consist of cavity resonators which are filled with a gas under low pressure. In the most widely used transmission systems with waveguides to date, the Ti? Switches and PTi? Switches usually have two gas-tight coupling windows and, due to their shape, can be switched into the receiving line. The ^ 4Ti? Switches usually have a single window through which they can be coupled to the narrow side of the transmission conductor. In order to meet the very different needs with regard to the bandwidth, tubes with different overvoltage coefficients have been created. In the case of broadband tubes, the windows are dimensioned in such a way that, as a result of strong coupling to the waveguide, they form resonance circles with low overvoltage. The switches TR and PTR with

909 759/296909 759/296

sehr breitem Durchlaßbereich sind aus Filtern gebildet, wobei die Resonanzfenster an einen oder mehrere im Innern der Röhre vorgesehene Stromkreise gekoppelt sind.very wide pass band are formed from filters, with the resonance window at one or more im Circuits provided inside the tube are coupled.

Fig. 3 veranschaulicht schematisch eine gebrauchliehe typische Ausführungsform des Mittelteils des Schaltschemas der Fig. 1. Die offenen Enden 1,2 und 3 der Hohlleiter sind an den Sender, die Antenne und den Empfänger gekoppelt. Ein am Eingang des Empfangsleiters angeordneter Ti?-Schalter 4 mit schmaler Bandbreite besteht aus einem Resonator mit nach innen vortretenden konischen Stücken 5 und 6, die durch das eine Fenster 7 hindurch sichtbar sind. Zwischen diesen beiden konischen Stücken erfolgt die Entladung. Um deren Zündung zu erleichtern, unterhält man zwischen dem einen Stück 5, das hohl ausgebildet und in Richtung auf den Hohlraum offen ist, und einer in dessen Achse angeordneten Elektrode 8 eine ständige Hilfsentladung geringer Stärke. Die ATR-Röhre9 mit großer Bandbreite ist durch ein ao gasdichtes Resonanzfenster 10 gebildet, das in einen Hohlleiterabschnitt 11 übergeht, dessen Länge ein Viertel der Wellenlänge λ der geführten Welle beträgt. Die Entladung erfolgt längs der Innenfläche des Fensters zwischen dessen Rändern 12 und 13.Fig. 3 schematically illustrates a typical embodiment of the middle part of the circuit diagram of Fig. 1 used. The open ends 1, 2 and 3 of the waveguides are coupled to the transmitter, the antenna and the receiver. A Ti? Switch 4 with a narrow bandwidth, which is arranged at the entrance of the receiving conductor, consists of a resonator with conical pieces 5 and 6 protruding inwards, which are visible through one window 7. Unloading takes place between these two conical pieces. In order to facilitate their ignition, a constant auxiliary discharge of low intensity is maintained between the one piece 5, which is hollow and open in the direction of the cavity, and an electrode 8 arranged in its axis. The ATR tube 9 with a large bandwidth is formed by an ao gas-tight resonance window 10, which merges into a waveguide section 11, the length of which is a quarter of the wavelength λ of the guided wave. The discharge takes place along the inner surface of the window between its edges 12 and 13.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines durch ein Filter gebildeten bekannten Ti?-Schalters. Seine Enden 14 und 15 sind an die Sender- bzw. an die Empfängerleitung angekoppelt. Die Entladung zündet über dem Stromkreis 16 mittels der Hilfselektrode 17. Da der Stromkreis 16 in diesem Augenblick fast kurzgeschlossen ist, erhält der im Abstand von 2/4 benachbarte Stromkreis 18 eine doppelte Hochfrequenzspannung und zündet daraufhin; die Entladung erlöscht daher im Stromkreis 16. Die Entladung wandert somit von einem zum anderen Stromkreis, bis sie schließlich über dem Eintrittsfenster 19 erfolgt. An dieser Stelle ist sie von der Hilfsentladung sehr weit entfernt, was bewirkt, daß am Ende der Sendeperiode die Entionisation sehr schnell erfolgt.4 shows an example of a known Ti? Switch formed by a filter. Its ends 14 and 15 are coupled to the transmitter or receiver line. The discharge ignites across the circuit 16 by means of the auxiliary electrode 17. Since the circuit 16 is almost short-circuited at this moment is, the adjacent circuit 18 at a distance of 2/4 receives a double high-frequency voltage and then ignites; the discharge is therefore extinguished in circuit 16. The discharge thus moves away one to the other circuit until it finally takes place over the entry window 19. At this point she is very far away from the auxiliary discharge, which causes deionization at the end of the transmission period done very quickly.

Diese Gasentladungsschalter weisen hinsichtlich der Zeitdauer des Wechsels zwischen den beiden extremen Scheinwiderstandszuständen einen schweren Nachteil auf. Bei den in der Technik ständig anwachsenden Sendeleistungen macht der wirksame Schutz des Empfängers immer kürzere Zündzeiten, beispielsweise weniger als 0,07 μβ, d. h. weniger als 20 Perioden der Hochfrequenz bei λ = 10 cm, erforderlich. Um die Ortung naher Objekte zu ermöglichen, muß andererseits die Beendigung des Sperrzustandes, d. h. die Dauer der Entionisation, oft sehr viel kleiner als 1 μβ sein. Die besten Ergebnisse lassen sich durch Verwendung von Mischungen von Edelgasen und Wasserdampf erzielen. Es ist hierbei jedoch eine ziemlich kritische Druckbemessung der beiden Komponenten notwendig, um die erforderlichen geringen Übergangsoder Schaltzeiten zu erreichen, und dieser Zustand ist sehr schwer aufrechtzuerhalten, da die Entionisationszeit mit der Lebensdauer der Röhre sowohl in als auch außer Betrieb dadurch allmählich zunimmt, daß der Wasserdampf von den Wandungen der Röhre zum Teil absorbiert wird.These gas discharge switches have a serious disadvantage with regard to the time it takes to change between the two extreme states of impedance. With the transmission power constantly increasing in technology, the effective protection of the receiver requires ever shorter ignition times, for example less than 0.07 μβ, ie less than 20 periods of the high frequency at λ = 10 cm. On the other hand, in order to enable the location of nearby objects, the termination of the blocking state, ie the duration of the deionization, must often be much less than 1 μβ . The best results can be achieved by using mixtures of noble gases and water vapor. However, this requires a rather critical pressure rating of the two components in order to achieve the required low transition or switching times, and this condition is very difficult to maintain because the deionization time gradually increases with the life of the tube, both in and out of service, due to the fact that the Water vapor is partially absorbed by the walls of the tube.

Diese Probleme treten natürlich nicht nur bei den in der Radartechnik verwendeten Schaltröhren TR, ATR und PTR, sondern ganz allgemein bei allen Hochfrequenz-Schaltröhren zur selbsttätigen Sender- und/oder Empfängerverriegelung in irgendwelchen Funk-Sende-Empfangs-Anlagen auf. Die Nachteile der Gasentladung an sich hat man schon bei für verzögerungsfreie Sender-Empfänger-Sperrung, vorzugsweise in Radargeräten, ausgebildeten bekannten Hochfrequenzschaltern durch Verwendung einer Hochvakuumröhre vermieden, bei der koaxial zu einer langgestreckten glatten Anode zwei in Ausfluchtung befindliche und durch einen Spalt getrennte hohe Elektroden angeordnet sind. Die der Anode zugekehrte Fläche einer oder jeder der beiden Elektroden trägt dabei eine emittierende Kathode. Die hohlen Elektroden sind auf einer positiven Gleichspannung gegenüber der Anode gehalten, während dieser positive, ihre Spannung zeitweise positiv gegenüber den hohlen Elektroden machende Impulse zugeführt werden. Im Raum zwischen der Anode und den hohlen Elektroden ist ein gleichförmiges axialgerichtetes Magnetfeld aufrechterhalten, das die von der Kathode ausgesandten Elektronen am Erreichen der Anode beim Anlegen der zu schaltenden Höchstfrequenzenergie an den Spalt hindert. Die hohlen Elektroden können den einspringenden Teil eines Hohlraumresonators bilden, dem die zu schaltende Energie zugeführt wird.These problems naturally occur not only with the TR, ATR and PTR interrupters used in radar technology, but also very generally with all high-frequency interrupters for automatic transmitter and / or receiver locking in any radio transceiver system. The disadvantages of gas discharge itself have already been avoided in known high-frequency switches designed for instantaneous transmitter-receiver blocking, preferably in radar devices, by using a high vacuum tube in which two high electrodes are in alignment with an elongated smooth anode and separated by a gap are arranged. The surface of one or each of the two electrodes facing the anode carries an emitting cathode. The hollow electrodes are kept at a positive DC voltage with respect to the anode, while this positive impulses, which make their voltage temporarily positive with respect to the hollow electrodes, are supplied. A uniform axially directed magnetic field is maintained in the space between the anode and the hollow electrodes, which prevents the electrons emitted by the cathode from reaching the anode when the maximum frequency energy to be switched is applied to the gap. The hollow electrodes can form the re-entrant part of a cavity resonator to which the energy to be switched is supplied.

Diese Hochvakuumröhre, die einen mit einer Übertragungsleitung gekoppelten Hochfrequenzresonanzkreis darstellt, ist in ihrem Gesamtaufbau derart beschaffen, daß ihr Innen widerstand sich je nach der in der Übertragungsleitung fließenden Leistung zwischen zwei Extremwerten sprunghaft ändert. In dieser Röhre wird die sich im Vakuum aufbauende Elektronenentladung durch die Sekundärelektronenemission verstärkt, wodurch sich sehr kurze Schaltzeiten erreichen lassen. Jedoch benötigt diese Röhre, deren Arbeitsprinzip sich von der Wirkungsweise der Magnetrons ableitet, ein Magnetfeld und eine an eine ihrer Elektroden anzulegende Vorspannung.This high vacuum tube, which has a high frequency resonant circuit coupled to a transmission line represents, is such in its overall structure that its interior resisted depending on the in the power flowing through the transmission line changes abruptly between two extreme values. In this tube the electron discharge that builds up in the vacuum is intensified by the secondary electron emission, whereby very short switching times can be achieved. However, this tube needs, the working principle of which differs from the mode of operation of the magnetron derives a magnetic field and a bias voltage to be applied to one of its electrodes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaltröhren des TypsTi?, ATR und PTR zu schaffen, welche die Mangel der bekannten Ausführungen von Schaltröhren dieser Art vermeiden, die teils durch die geschilderten Nachteile der Gasentladung und teils durch die Notwendigkeit der Anwendung eines Magnetfeldes und einer Vorspannung und der hierfür erforderlichen, die ganze Schaltanordnung umständlich gestaltenden Feld- bzw. Spannungserzeuger bedingt sind. Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Hochfrequenz-Schaltröhre zur selbsttätigen Sender- und/oder Empfängerverriegelung in Sende-Empfangs-Anlagen, die unter einem das Auftreten von Gasentladungen vermeidenden Vakuum steht und mit einem eingebauten Hochfrequenzkreis in Form eines Resonanzkreises oder Filters und mit Koppelelementen zur Kopplung dieses Hochfrequenzkreises mit einer Übertragungsleitung, beispielsweise einem Hohlleiter, versehen ist und bei der sich der Innen widerstand je nach der in der Übertragungsleitung fließenden Leistung zwischen zwei Extremwerten auf Grund des Gesamtröhrenaufbaues sprunghaft ändert, dadurch erreicht, daß die Röhre mindestens ein Paar von durch die Hochfrequenzspannung der Übertragungsleitung beaufschlagten Elektroden aufweist, deren Sekundärelektronenemissionskoeffizient bei der gegebenen Elektroneneinfallgeschwindigkeit größer als Eins ist und deren Abstand in Abhängigkeit von der Betriebsfrequenz und der während der Sendezeit zwischen ihnen auftretenden Hochfrequenzspannungen so gewählt ist, daß sich zwischen ihnen eine auf kaskadenartiger Erzeugung von Sekundärelektronen beruhende Elektronenentladung aufbaut. The invention is based on the object of creating interrupters of the type Ti ?, ATR and PTR , which avoid the deficiencies of the known designs of interrupters of this type, which are partly due to the disadvantages of gas discharge and partly due to the need to use a magnetic field and a bias and the field or voltage generator required for this, which is cumbersome to design the entire circuit arrangement. This object is achieved according to the invention with a high-frequency interrupter for automatic transmitter and / or receiver locking in transmitter-receiver systems, which is under a vacuum that avoids the occurrence of gas discharges and with a built-in high-frequency circuit in the form of a resonance circuit or filter and with coupling elements to couple this high-frequency circuit with a transmission line, for example a waveguide, and in which the internal resistance changes abruptly between two extreme values depending on the power flowing in the transmission line due to the overall tube structure, achieved by the tube having at least one pair of through the high-frequency voltage of the transmission line has applied electrodes whose secondary electron emission coefficient is greater than one at the given electron incidence velocity and their distance depending on the operating frequency and the z between them occurring high-frequency voltages is selected so that an electron discharge based on the cascade generation of secondary electrons builds up between them.

Die Wirkungsweise einer in dieser Weise ausgebildeten Hochfrequenz-Schaltröhre beruht auf einer Erscheinung, die bisher als ein störender Effekt inThe mode of operation of a high-frequency interrupter formed in this way is based on one Appearance previously seen as a disturbing effect in

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gewissen Vakuum-Höchstfrequenzgeräten bekannt ist besitzt die der Endgeschwindigkeit der Elektronencertain high-frequency vacuum devices are known to have the ultimate velocity of electrons

und in der kaskadenartigen Erzeugung von Sekundär- entsprechende Spannung U_v den Wertand in the cascade-like generation of secondary corresponding voltage U _v the value

elektronen zwischen zwei im Vakuum angeordneten /^,₂ electrons between two / ^, ₂

Elektroden besteht, zwischen denen ein Hochfrequenz- U „(cot = π; φ = 32°) = Iy) · 2,05 · ΙΟ⁶. (2)There are electrodes between which a high-frequency U "(cot = π; φ = 32 °) = Iy) · 2.05 · ΙΟ ⁶ . (2)

feld herrscht. Im folgenden soll diese Erscheinung '5 V^/field prevails. In the following this phenomenon is supposed to be '5 V ^ /

unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 7 kurz erläutert Der Sekundärelektronenemissionskoeffizient K vonBriefly explained with reference to Figs. 5 to 7. The secondary electron emission coefficient K of

werden. Metallen hat in Abhängigkeit von U_v im allgemeinenwill. Metals has a function of U _v in general

Es sei angenommen, daß in einem luftleeren Kolben den in Fig. 7 dargestellten Verlauf. In einem BereichIt is assumed that the course shown in FIG. 7 in an evacuated piston. In one area

im Abstand d zwei Elektroden P₁ und P₂ (Fig. 5) zwischen einer Spannung U_a von etwa 200 V und einander gegenüber angeordnet sind und der Sekundär- ¹⁰ einer Spannung U_b in der Größenordnung von 2000VAt a distance d, two electrodes P ₁ and P ₂ (FIG. 5) are arranged between a voltage U _a of approximately 200 V and opposite one another and the secondary ¹⁰ a voltage U _{b of} the order of magnitude of 2000V

elektronenemissionskoeffizientif ihrer Flächen für ge- ist K in der Regel größer als Eins. Bei der Berechnungelectron emission coefficient for their areas for K is usually greater than one. At the calculation

wisse Werte der Geschwindigkeit der Primärelektronen einer Entladungsröhre mit Sekundärelektronen be-know values of the velocity of the primary electrons of a discharge tube with secondary electrons

die Größe Eins überschreitet. Eine zwischen den Elek- stimmt man zunächst durch die Gleichung (2) denexceeds size one. One between the elec- trodes is first tuned by equation (2)

troden angelegte Hochfrequenzspannung mit der Am- ,.. d ... . - -,-, · ,· j „, _ττ τ τ λtrode applied high-frequency voltage with the Am-, .. d .... - -, -, ·, · j ", _ττ τ τ λ

im. j ττ j j τ/- · £ j. · i_ ,- fur-i-zulassigen Bereich, indem man erst U_v = U„ undin the. j ττ jj τ / - £ j. · I_, - for-i-admissible range by first adding U _v = U „ and

plitude U₁ und der Kreisfrequenz ω erzeugt zwischen J-5 λ ^& ' ίαplitude U ₁ and the angular frequency ω generated between J-5 λ ^& 'ία

ihnen ein homogenes elektrisches Feld E. Die Kurve dann U_v = U_b setzt. Für einen entsprechenden Wert E₁₂ (Fig. 6) stellt den Verlauf dieses Feldes in Ab- innerhalb dieses Bereichs läßt sich dann nach hängigkeit von cut dar; die positiven Werte sind den Gleichung (1) U_lmi_n errechnen. Der Formel (1) entFeldern zugeordnet, die Elektronen gegen die Elek- sprechende Gleichungen lassen sich ebenfalls für Lauftrode P₂ beschleunigen. Zwischen den Elektroden be- 20 zeiten cot = ηπ aufstellen, wobei η eine ungerade Zahl finden sich stets einige freie Elektronen, die beispiels- größer als Eins ist.them a homogeneous electric field E. The curve then sets U _v = U _b. For a corresponding value E ₁₂ (FIG. 6) shows the course of this field in Ab- within this range can then be shown depending on cut ; the positive values can be calculated _using equation (1) U lm i _n. Assigned to the formula (1) ent fields, the electrons against the elec- tric equations can also be accelerated for rotor electrode P _2. Set up cot = ηπ between the electrodes, where η is an odd number, there are always some free electrons that are greater than one, for example.

weise durch kosmische Strahlen oder Feldemission Das Verhalten der Hochfrequenzentladung durch erzeugt werden. Ein Elektron, das sich an der Fläche Sekundärelektronen ähnelt stark demjenigen von Gasvon P₁ befindet, wenn E₁₂ positiv ist, werde in Rieh- entladungen. Für geringe Amplituden ist die Wirktung auf P₂ beschleunigt; φ sei die Phase seines Lauf- 25 komponente des Leitwerts gleich Null; jedoch steigt beginns. Wenn man nun die Parameter U₁, ω und d nach Überschreiten der Zündspannung der Leitwert derart festlegt, daß das Elektron mit der Phase φ + π schnell an, und bald ist der Strom fast nicht mehr von und mit einer solchen Geschwindigkeit, daß der Se- der Röhre, sondern von dem Innenwiderstand der kundärelektronenemissionskoeffizient Eins überschrei- Spannungsquelle abhängig. Wie im Fall der Gastet, auf P₂ auftrifft, löst es dort mehr als ein Sekundär- 30 entladung läßt sich die Zeit für die Bildung der Entelektron aus. Die dem Feld-E₂₁ = — E₁₂ unterworfenen ladung abkürzen, indem man Primärelektronen durch Sekundärelektronen werden in Richtung auf P₁ be- Strahlung einer radioaktiven Quelle erzeugt oder schleunigt, wo sie bei ihrem Auftreffen eine noch einen geringen Elektronenstrom hineinschickt, und größere Anzahl von Elektronen frei machen usw. zwar beispielsweise durch Anordnung einer heißen Zwischen P₁ und P₂ stellt sich also ein Elektronen- 35 Kathode in einer der Elektronen vorgesehenen Auswechselstrom ein, der ständig zunimmt, bis unter der sparung.wise by cosmic rays or field emission The behavior of the high frequency discharge can be generated by. An electron that is located on the surface of secondary electrons is very similar to that of gas from P ₁ , if E _{12 is} positive, it will result in deep discharges. For low amplitudes, the action on P _{2 is} accelerated; Let φ be the phase of its running component of the conductance equal to zero; however, it starts to rise. If you now set the parameters U ₁ , ω and d after exceeding the ignition voltage of the conductance in such a way that the electron with the phase φ + π quickly picks up, and soon the current is almost no longer of and with such a speed that the Se - the tube, but on the internal resistance of the secondary electron emission coefficient exceeding one- voltage source. As in the case of the Gastet, _{when P 2 occurs} , it triggers more than one secondary discharge there. The charge subjected to the field E ₂₁ = E _{12 is} shortened by primary electrons being generated or accelerated by secondary electrons in the direction of P ₁ free of electrons, etc., for example, by _{placing a hot one between P 1} and P ₂ , an electron cathode is established in one of the electrons provided alternating current, which increases continuously to below the saving.

Wirkung der anwachsenden Belastung die Wechsel- Die Geschwindigkeit, mit der die Entladung sichEffect of the increasing load the alternating The speed with which the discharge is

spannung auf einen Minimumwert fällt, unterhalb aufbaut, sei an einem Zahlenbeispiel erläutert. Wievoltage falls to a minimum value, builds up below, is explained using a numerical example. As

dessen sich die synchrone Bewegung der Elektronen groß muß der Stromanfangs wert sein, wenn beispiels-whose synchronous movement of the electrons is large, the start of the current must be worth if, for example,

bei keiner Ausgangsphase einstellen kann. 4° weise innerhalb von 20 Perioden der Hochfrequenzcannot set in any initial phase. 4 ° wise within 20 periods of high frequency

Der soeben beschriebene Entladungsmechanismus ein Stromscheitel wert von 50 A verlangt wird? InThe discharge mechanism just described requires a current peak value of 50 A? In

ist im wesentlichen der gleiche, wenn der Phasen- 20 Perioden werden vierzigmal Sekundärelektronenis essentially the same when the phase 20 periods are forty times secondary electrons

winkel der Laufzeit der Elektronen zwischen den ausgelöst. Angenommen, es ist der Sekundärelektronen-angle of transit time of the electrons between the triggered. Assuming it is the secondary electron

beiden Elektronen nicht gleich π, sondern gleich einem emissionskoeffizient K = 1,5, so genügt es, daß dertwo electrons are not equal to π, but to an emission coefficient of K = 1.5, it is sufficient that the

ungeraden Vielfachen von π ist. Es ist außerdem nicht 45 Anfangsstrom 50 · 1,5 ~⁴⁰ = 4,5 μΑ beträgt,is odd multiples of π . It is also not 45 initial ^{current is 50 1.5 ~ 40} = 4.5 μΑ,

notwendig, daß die Auslösung von Sekundärelektronen Der geometrische Aufbau der Röhren gemäß dernecessary that the triggering of secondary electrons The geometric structure of the tubes according to the

in einer unendlich kurzen Zeit stattfindet; es ist viel- Erfindung läßt sich in weitem Maße von den Formentakes place in an infinitely short time; There is a lot of invention can be largely determined by the forms

mehr allein erforderlich, daß die Summe der Dauer der bereits bekannten Gasschalter herleiten, wobeimore only required that derive the sum of the duration of the already known gas switch, whereby

des Auslösungsvorgangs und der Durchlaufzeit gleich jedoch einigen Besonderheiten der Entladung durchthe triggering process and the lead time, however, have some special features of the discharge

einer Halbperiode ist. 50 Sekundärelektronen Rechnung zu tragen ist.a half period is. 50 secondary electrons must be taken into account.

Verhältnismäßig einfache Rechnungen zeigen, daß Die zwischen den Elektroden für die EntladungRelatively simple calculations show that the between the electrodes is responsible for the discharge

die für die Synchronbewegung notwendige Amplitude durch Sekundär elektronen erforderlichen Abständethe necessary for the synchronous movement amplitude by secondary electrons required distances

der Spannung U₁ von der Ausgängsphase φ und dem sind gewöhnlich größer, vor allem aber kritischer alsthe voltage U ₁ from the output phase φ and the are usually greater, but above all more critical than

\t i,"ix · ^d -Ui,- j. t, · 1 j Tir 11 1» j bei der Gasentladung. Während gewisse Gasschalter- \ t i, "ix · ^d -Ui, - j. t, · 1 j Tir 11 1» j during gas discharge.

Verhaltms -r- abhangt, wobei λ die Wellenlange der , _Λ,... , -η ι j t-i ix j t. χ λ Behavior -r- depends, where λ is the wavelength of, _Λ , ..., -η ι j ti ix j t. χ λ

λ ^& ' 55 typen Mittel zur Regelung des Elektrodenabstands λ ^& '55 type means for controlling the electrode spacing

Schwingung im luftleeren Raum ist. In dem von 0 bis aufweisen, um die Resonanzfrequenz zu verändern,Vibration is in a vacuum. In which from 0 to have to change the resonance frequency,

90° sich erstreckenden Bereich der Phase φ besitzt U₁ besteht bei den Röhren gemäß der Erfindung Inter-90 ° extending area of phase φ has U ₁ consists in the tubes according to the invention inter-

ein Minimum, das beispielsweise für cot = π bei esse, ähnliche Einrichtungen zu verwenden, um diea minimum, for example for cot = π at esse, to use similar facilities to the

φ = 32° liegt. Die Minimumamplitude ist in diesem optimalen Bedingungen für den Beginn der Entladung φ = 32 °. The minimum amplitude is in these optimal conditions for the start of the discharge

Fall gegeben durch die Gleichung 60 zu erzielen, wobei die Resonanzfrequenz mittels unabhängiger, auf die Kapazität oder Induktivität desCase given by equation 60, where the resonance frequency by means of independent, on the capacitance or inductance of the

/ r\2 Stromkreises einwirkender Elemente geregelt werden/ r \ 2 circuit of acting elements are regulated

Dimin (ω f = π) = -y · 5,4 · 10⁶ Volt. (1) kann.Dimin (ω f = π) = -y x 5.4 x 10 ⁶ volts. (1) can.

\ ' Gewöhnlich benutzt man keine gasdichten Fenster \ ' Airtight windows are not usually used

65 als Entladungsorgane, da dort das elektrische Feld65 as discharge organs, there the electric field

Für eine gegebene Wellenlänge verbleibt in dieser sehr inhomogen und der wirksame ElektrodenabstandFor a given wavelength, this remains very inhomogeneous and the effective electrode spacing remains

Gleichung ein Freiheitsgrad im Ansatz von U₁ und d. schlecht bestimmbar ist.Equation a degree of freedom in the approach of U ₁ and d. is difficult to determine.

Das bringt den Vorteil, über die Wahl der Geschwin- Der der Sekundärelektronenentladung äquivalenteThis has the advantage of being equivalent to the choice of the speed of the secondary electron discharge

digkeit der Elektronen beim Auf treffen frei verfügen Widerstand ist in den meisten Fällen höher als derThe ability of the electrons to freely dispose of when they hit the resistance is in most cases higher than the resistance

zu können. Unter den Bedingungen ojt=π ntid φ=32° y° Widerstand der Gasentladung. Während für letztereto be able to. Under the conditions ojt = π ntid φ = 32 ° y ° resistance of the gas discharge. While for the latter

die Betriebsspannung einige hundert Volt nicht überschreitet, erreicht sie bei den Röhren gemäß der Erfindung leicht mehrere tausend Volt. Der Strom bei der Gasentladung ist infolge der Anwesenheit von Ionen durch die Raumladung praktisch nicht begrenzt, während bei der Vakuumentladung die mit dem Strom anwachsende Raumentladung die Laufzeiten verlängern läßt und daher den Entladungsmechanismus stört. Für eine gegebene Wechselspannung stabilisiert sich der Strom auf einen Wert, über den hinaus ein weiteres Anwachsen die Erzeugung von Sekundärelektronen vermindern würde.the operating voltage does not exceed a few hundred volts, it reaches in the tubes according to the invention easily several thousand volts. The current in the gas discharge is due to the presence of Ions are practically not limited by the space charge, while with the vacuum discharge those with the current increasing spatial discharge increases the running times and therefore the discharge mechanism disturbs. For a given alternating voltage, the current stabilizes at a value above and beyond a further growth would decrease the generation of secondary electrons.

Für Schaltröhren mit Sekundär elektronen muß daher das Übersetzungsverhältnis der Spannung zwischen den Entladungselektroden zu der in den Übertragungsleitungen herrschenden Spannung größer als in Gasschaltern sein. Die Erhöhung dieses Übersetzungsverhältnisses läßt sich durch eine einfache Verminderung des Kopplungsgrades zwischen der Leitung und dem Resonanzkreis des Schalters erreichen; im Fall des Ti?-Schalters mit geringer Durchlaßbandbreite (4 der Fig. 3) geschieht dies beispielsweise durch eine Verringerung des Durchmessers der Kopplungsfenster.For interrupters with secondary electrons, therefore, the transmission ratio of the voltage between the discharge electrodes to the voltage prevailing in the transmission lines is greater than be in gas switches. The increase of this transmission ratio can be achieved by a simple Achieve reduction in the degree of coupling between the line and the resonant circuit of the switch; in the case of the Ti? switch with a narrow passband width (4 of FIG. 3), this is done, for example by reducing the diameter of the coupling window.

Fig. 8 und 9 zeigen Ausführungsbeispiele von Schaltröhren gemäß der Erfindung, die jedoch bezüglich ihres allgemeinen geometrischen Aufbaus den bekannten Gasröhren immerhin ähnlich sind.FIGS. 8 and 9 show exemplary embodiments of switching tubes according to the invention, which, however, relate to their general geometrical structure are at least similar to the known gas tubes.

Fig. 8 stellt in einem zu den Kopplungsfenstern parallelen Schnitt eine Röhre mit schmaler Durchlaßbandbreite dar, die der Röhre 4 der Fig. 3 entspricht und vorzugsweise als TR- oder ATRSchzlttx verwendbar ist. Die eine Elektrode 20 der nach innen vorspringenden Elektroden ist auf einer Membran 21 angeordnet. Durch Betätigung der Schraube 22 läßt sich der Elektrodenabstand einstellen. In der anderen Elektrode 23 ist in einer zentralen Aussparung eine Hilfskathode 24 in Form eines thorierten Wolframfadens eingeschlossen; sie wird durch ihre Stromzuführungsleiter 25 und 26 gehaltert. Die Spannungsquelle 30, von der ein Pol an den Metallkörper der Röhre angeschlossen ist, liefert den Heizstrom. Ferner sitzt ein zylindrisches Element 27 auf der Membran 28. Durch Betätigung der Schraube 29 kann man dieses Element mehr oder weniger den Enden der Elektroden 20 und 23 nähern, wodurch sich die Kapazität des Stromkreises ändern läßt; somit läßt sich die Eigenfrequenz desselben auf den gewünschten Wert bringen, nachdem der Elektrodenabstand eingestellt ist. Im Hintergrund des Hohlraums sieht man den Rand 30' eines Kopplungsfensters aus Glas. Wenn es sich um eine T7?-Röhre handelt, befindet sich in der gegenüberliegenden Wandung des Hohlraums ein gleiches Fenster·; diese in der Zeichnung nicht sichtbare Wandung besteht bei einer ATR-Röhre vollständig aus Metall.FIG. 8 shows, in a section parallel to the coupling windows, a tube with a narrow passband width, which corresponds to the tube 4 of FIG. 3 and can preferably be used as a TR or ATR sensor . One electrode 20 of the inwardly protruding electrodes is arranged on a membrane 21. The electrode spacing can be adjusted by actuating the screw 22. In the other electrode 23, an auxiliary cathode 24 in the form of a thoriated tungsten filament is enclosed in a central recess; it is supported by its power supply conductors 25 and 26. The voltage source 30, one pole of which is connected to the metal body of the tube, supplies the heating current. Furthermore, a cylindrical element 27 sits on the membrane 28. By actuating the screw 29, this element can more or less approach the ends of the electrodes 20 and 23, whereby the capacitance of the circuit can be changed; thus, the natural frequency thereof can be brought to the desired value after the electrode gap is adjusted. The edge 30 'of a coupling window made of glass can be seen in the background of the cavity. If it is a T7? Tube, there is an identical window in the opposite wall of the cavity; this wall, which is not visible in the drawing, consists entirely of metal in the case of an ATR tube.

Fig. 9 veranschaulicht eine Breitbandschaltröhre, die aus einem Filter besteht und vorzugsweise als TR- und Pri?-Schalter zu verwenden ist. In einem rechteckigen Hohlleiter 31, der in der Zeichnung in einem zu der Schmalseite parallelen Axialschnitt dargestellt ist, sind drei Resonatorelemente 32, 33 und 34 angeordnet, von denen jedes aus zwei nach innen vorspringenden Kegeln besteht. Die Kegel und ihre Abstände sind derart bemessen, daß nach einer zwischen den einander zugewandten Enden der Kegel erfolgten Entladung für die mittlere Frequenz des Bandes der kleinste Scheinwiderstand in den Ebenen auftritt, die durch die Linien 32', 32", 33', 33", 34' und 34" angedeutet sind, die außerhalb der nach innen vorspringenden Elemente liegen (im Gegensatz zu der Einrichtung der Fig. 4, bei der die Ebenen geringsten Scheinwiderstands mit den Ebenen der Resonanzelemente nahezu zusammenfallen). Die die Ebenen 32" und 33' sowie die Ebenen 33" und 34' trennenden Abstände sind jeweils etwa gleich einer Viertel wellenlänge bei der mittleren Frequenz. Die keine Resonanz gebenden Eintritts- und Austrittsfenster 35 und 36, die zur Gabelung hin bzw. auf den Empfänger gerichtet sind, befinden sich ungefähr in den Ebenen 32' und 34". Der dem Eingang nächstliegende Resonanzaufbau 32 ist mit einer in einer mittleren Aussparung des einen Kegels vorgesehenen Zündkathode ausgestattet; diese weist die bereits bei der Röhre der Fig. 8 beschriebenen Elemente 24, 25, 26 und 30 auf. 9 illustrates a broadband switching tube which consists of a filter and is preferably to be used as a TR and Pri? Switch. In a rectangular waveguide 31, which is shown in the drawing in an axial section parallel to the narrow side, three resonator elements 32, 33 and 34 are arranged, each of which consists of two inwardly projecting cones. The cones and their spacing are dimensioned in such a way that, after a discharge has taken place between the facing ends of the cones, the lowest impedance occurs for the middle frequency of the band in the planes indicated by the lines 32 ', 32 ", 33', 33" , 34 'and 34 "are indicated, which lie outside the inwardly projecting elements (in contrast to the device of FIG. 4, in which the planes of lowest impedance almost coincide with the planes of the resonance elements) The distances separating planes 33 ″ and 34 ′ are each approximately equal to a quarter wavelength at the mean frequency. The non-resonant entry and exit windows 35 and 36, which are directed towards the fork and towards the receiver, are located approximately in levels 32 'and 34 ". The resonance structure 32 closest to the input is equipped with an ignition cathode provided in a central recess of the one cone; this has the elements 24, 25, 26 and 30 already described for the tube of FIG.

Für die Signale geringer Leistung, die also die Entladung durch Sekundärelektronen nicht auslösen, bildet die soeben erörterte Röhre ein Filter, dessen Durchlaßbandbreite von der Beschaffenheit der Resonanzelemente 32, 33, 34 und deren gegenseitigen Kopplung abhängig ist. Für einfallende Leistungen mit hohem Pegel zündet eine Entladung durch Sekundärelektronen in dem nahe dem Eintrittsfenster gelegenen Spalt des Resonanzaufbaus 32. Hierbei erscheint in der Ebene dieses Eintrittsfensters ein sehr geringer Scheinwiderstand. Es ist nicht notwendig, die Entladung über einem anderen Resonator zu zünden und sie an die gewünschte Stelle wandern zu lassen, wie es bei Gasröhren der Fall ist; denn am Ende der Sendeperioden ist die Änderung des Scheinwiderstands nicht verlangsamt, und die Hilfskathode hat keinen Einfluß auf das Verschwinden von Elektronen, die die Entladung aufrechterhalten lassen.For the signals of low power, i.e. which do not trigger the discharge by secondary electrons, the tube just discussed forms a filter, the bandwidth of which depends on the nature of the resonance elements 32, 33, 34 and their mutual coupling is dependent. For incident services at a high level, a discharge is ignited by secondary electrons in the one near the entrance window located gap of the resonance structure 32. Here appears a very in the plane of this entry window low impedance. It is not necessary to ignite the discharge using another resonator and let them migrate to the desired location, as is the case with gas pipes; because on At the end of the transmission periods, the change in impedance is not slowed down, and the auxiliary cathode does not affect the disappearance of electrons that keep the discharge sustained.

Die so ausgebildeten TR- und PTi?-Röhren unterscheiden sich durch verschiedene Werte ihres Übersetzungsverhältnisses des Scheinwiderstands der Entladung zu dem in der Ebene der Kopplungsfenster auftretenden Scheinwiderstand. Dieses Verhältnis ist höher für die PT./?-Röhren, bei denen am Ausgangsfenster eine noch bedeutende Spannung vorhanden sein muß. Bei völlig gleichen Innenaufbauten erreicht man dieses höhere Übersetzungsverhältnis beispielsweise einfach durch Vergrößerung des Durchmessers der Fenster.The TR and PTi? Tubes designed in this way differ in different values of their transformation ratio of the impedance of the discharge to the impedance occurring in the plane of the coupling window. This ratio is higher for the PT./? tubes, which must have a significant voltage at the exit window. With completely identical internal structures, this higher transmission ratio can be achieved, for example, simply by increasing the diameter of the window.

Wenn auch die Röhren gemäß der Erfindung Formen annehmen können, die in einem gewissen Maße denen der bekannten Gasröhren ähnlich sind, umfaßt die Erfindung auch noch andere besonders vorteilhafte Ausführungsformen. Diese berücksichtigen besser die Tatsache, daß die Zündspannung der Sekundärelektronenentladung kritischer als die der Gasentladung ist, da sie nicht nur eine untere Grenze, sondern auch eine obere Grenze besitzt. Bei diesen Ausführungsformen ist die Entladungsstrecke durch eine Resonanzleitung gebildet. Infolge der auf einer solchen Leitung herrschenden sinusförmigen Spannungsverteilung gibt es dort immer eine Stelle, an der dieEntladung zünden kann, wenn nur der Wert des Spannungsbauchs die untere Grenze der Zündspannung erreicht oder überschreitet. Ist die Zündung erfolgt, so beginnt infolge der ansteigenden Belastung die Spannung zu fallen. Der Punkt, an dem die Entladung erfolgt, verschiebt sich in Richtung auf die Spannungsbäuche, die im allgemeinen an den Enden der Leitung liegen. Die Entladung stabilisiert sich an einem oder mehreren dieser Spannungsbäuche, wobei der Strom einen solchen Wert annimmt, daß ein weiteres Absinken die Erzeugung von Sekundärelektronen vermindern würde. Fig. 10a und 10b bringen in einem Schnitt bzw. in Endansicht eine TR -Röhre, deren Elektronen-Although the tubes according to the invention can take shapes which are to some extent similar to those of the known gas tubes, the invention also encompasses other particularly advantageous embodiments. These take better account of the fact that the ignition voltage of the secondary electron discharge is more critical than that of the gas discharge, since it has not only a lower limit but also an upper limit. In these embodiments, the discharge path is formed by a resonance line. As a result of the sinusoidal voltage distribution prevailing on such a line, there is always a point at which the discharge can ignite if only the value of the voltage bulge reaches or exceeds the lower limit of the ignition voltage. Once the ignition has taken place, the voltage begins to drop as a result of the increasing load. The point at which the discharge takes place shifts in the direction of the voltage antinodes, which are generally located at the ends of the line. The discharge stabilizes at one or more of these voltage antinodes, the current assuming such a value that a further decrease would reduce the generation of secondary electrons. 10a and 10b show in a section or in an end view a TR tube, the electron

Claims

9 109 10

discharge path through a waveguide with H-promoted coupling changes due to the symmetrical Cross-section is formed, the length of which can be seen in the distribution of voltages and currents. To the approaching line quarter wavelength of the guided wave reaching the rotary motion goes the body of the amounts to. This tube can over its entry window switching tube on both sides in flanges 47 and 47 'over, 37 on the narrow side of the 5 coming from the transmitter which slide in bearings 48 and 48 ', which are connected to the waveguide be coupled. The secondary electron-bordering waveguides are firmly connected, discharge ignites somewhere between the planes The Ti? tube shown in FIGS. 10 a and 10 b

Surfaces 38 and 39, with the primary electrons on, can also be equipped on their input side with a coupling system which is variable due to the metal surfaces and in the remaining gas due to the rotation. Radiation are generated, which in the form of filters, sends a suitable interrupter off in a groove 40 io Fig. 12 _a, 12b and 12 c show a TR or as the electrode 38 lying radioactive substance PT2? ™ tube. The discharge stabilizes in the vicinity, whereby the filter elements consist of waveguide sections of the input of the line, at which the H-shaped cross-section in FIG. 10 is made. FIG. 12 a is a high-frequency voltage represented by the curve U ₁ as a function of the length / of the line axially guided along the plane C ~ C of FIGS. 12 b and 12 c, a maximum section. FIGS. 12 b and 12 c represent sections which indicate in mum. the planes AA and BB of FIG. 12 a. Of the

11a and 11b illustrate a tube 41, which is inserted into the tube body consists of five waveguide sections and is also composed of 49 to 53, of which the sections 49, 51 and 53 are formed with an H-shaped waveguide with a small wave impedance ( Section of Fig. 12b), but oscillates at λ / 2. The curve U ₁ represents 20 lengths of about a half-wave in the middle, the high-frequency voltage distribution along the line frequency and the sections 50 and 52 with a higher device coupled to the waveguide 43, which connects the transmitter with about a quarter wavelength at the middle Freder antenna. This waveguide is shown in FIG. The five waveguide sections are shown diagrammatically in the section and in FIG. 11b. 25 sit preferably the same cutoff frequency. Density The output window 44 is attached to the waveguide 45. Windows 54, 55 made of glass or mica form the coupling that runs to the receiver. Basically, the gangway and the output of the tube. For signals to allow an ignited low-power discharge, the tube acts as a broadband filter somewhere in the tube, be it at the input or at the output of the resonance waveguide at the output level corresponding to the power level. In 30, a discharge by secondary electrons ignites. In both cases, a low wave impedance appears at the entrance to one of the waveguides 49, 51 and 53. However, if it is of interest to achieve a wide range of resistance due to their small electrodes, it is preferable to use distances d (Fig. 12b). It is assumed that these fix the discharge as close as possible to the entrance. Discharge occurs in the last waveguide 53. How this is achieved by providing active substance 46 only in the half of the tube which is radio-guided, which is already adjacent to 35 in the case of the structure according to FIGS. the discharge migrates towards the ends

The impedance that occurs as a result of the discharge of this waveguide section, whereby its ingress resistance is reduced by secondary electrons at the entrance of the waveguide. This increases occurs, will not necessarily have the value required at the point of 40 but the voltage in the previous hollow fork of the waveguide. conductor 51, since it is separated from the waveguide 53 by a Ti? The waveguide 53 then ignites and closes the fork to be less than in the case that Hch stabilizes the discharge at the entrance or the tubes works as ΡΓ-R switch. In order to conduct 49 the desired value for the apparent impedance 45 at the output or at both ends of the first hollow resistance of the discharge and to give a low impedance, this can of course appear from the technology at the input 54 of the tube. So that the Entder waveguides use known means; one can charge can be generated again and again, can for example act on the formation of the window and its ignition in the input waveguide for example space between the window and the waveguide 50 by arranging a radioactive substance. However, according to an embodiment 56 in one of the re-entrant parts of this educational form of the invention, a special recess 57 provided for waveguides can also be defined, a setting organ in the form of a changeable coupling variable coupling system, waveguides are provided. This coupling ER- 55 _w ie such, in the structure according to Fig. 11a and 11b laubt, not only in couplings with different is provided.

Transmission properties one and the same switching tube according to the invention is in their

tube, but the same tube application is by no means restricted to waveguides, as TR and PTi? switches. In this Rather, it can be used in a completely corresponding design, the coupling can also be used for other transmission systems, such as pivoting the half-wave waveguide around its axis, double and coaxial lines, compared to the two ends connected

Change waveguides. The coupling and the sham claims:

resistance of the transferred discharge run through l. High-frequency interrupter for automatic

a maximum when the direction of the electrical 65 transmitter and / or receiver lock in Vector in the coupled waveguides is the same transceiver systems, especially in impulse. In the absence of discharge, the on-radar equipment, which is under one, affects the occurrence of

change of the coupling and the vacuum avoiding over-gas discharges through the switch

not carried power, because for a 2/2 line _with a built-in high-frequency circuit in shape

the 70 a resonance circuit or filter applied to the two ends and with compensate each other

Coupling elements for coupling this high-frequency circuit with a transmission line, for example a waveguide, is provided, the overall structure is such that the The internal resistance of the tube varies depending on the power flowing in the transmission line two extreme values changes by leaps and bounds, characterized in that the tube has at least one pair of electrodes acted upon by the high frequency voltage of the transmission line, their secondary electron emission coefficient at the given electron incidence velocity is greater than one and the distance between them as a function of the operating frequency and that during the transmission time between them occurring high-frequency voltage is chosen so that a cascade between them Generation of secondary electrons based electron discharge builds up.

2. Tube according to claim 1, characterized in that it has a metallic shell which contains the high-frequency circuit which is connected to the transmission line via gas-tight windows, e.g. B. made of glass, mica or ceramic, is coupled.

3. Tube according to claim 1 or 2, characterized in that the high-frequency circuit consists of one Resonance circuit with inwardly projecting, for example conical, the discharge electrodes constituting pieces.

4. Tube according to claim 3, characterized in that the electrode pieces are spaced apart to each other, for example by means of a movement mechanism working with membranes, are adjustable.

5. Tube according to claim 3 or 4, characterized in that a capacitance or inductance the circuit influencing element is provided, the z. B. by means of a membrane system is to be operated from the outside.

6. Tube according to one of the preceding claims, characterized in that the high-frequency circuit consists of a broadband filter which forms several of the discharge electrodes Has resonators in the form of inwardly projecting pieces.

7. Tube according to claim 2, characterized in that the high-frequency circuit consists of a Quarter-wavelength stub is there, the effective Ouschnittsflächen, in particular the surfaces delimiting the central web of the H in the case of a waveguide section with an H-shaped cross-section, at a distance from one another allowing the discharge to occur, and that in the vicinity of the open end of the line gas-tight window is provided, which effects the coupling with the transmission line.

8. Tube according to claim 2, characterized in that the high-frequency circuit consists of a Half-wavelength line exists, the effective cross-sectional areas of which, in particular the central web of the H-bounding surfaces in the case of a waveguide section with an H-shaped cross-section, have a distance from one another which allows the discharge to occur, and that a gas-tight window is provided in the vicinity of both ends of the line, which the inlet or output coupling causes.

9. Tube according to claim 2, characterized in that the high-frequency circuit consists of a broadband filter which is formed from a number of waveguide sections which are H-shaped in cross-section, each of which delimits the central web of the H. Surfaces have a distance from one another that allows the discharge to occur, and which are separated from one another by identically designed waveguide sections with greater wave impedance, and that a gas-tight window is also provided at both ends of the entire filter, which the input or. Output coupling causes.

10. Tube according to one of claims 7 to 9, characterized in that at the point or points the coupling with the transmission line provided with this firmly connected storage organs are in which the tube, expediently with corresponding end flanges, rotatable about its axis and its coupling with the line can be changed.

11. Tube according to one of the preceding claims, characterized in that one is provided in one of the discharge electrodes A recess, for example in the form of a filament made of thoriated tungsten Hot cathode is arranged.

12. Tube according to one of claims 1 to 10, characterized in that near the discharge path, for. B. in a recess provided in one of the discharge electrodes, an element is arranged from radioactive substance.

Documents considered: German Patent No. 957 673.

For this purpose 2 sheets of drawings