DE1233065B

DE1233065B - Delay line for running field tubes, especially for traveling field amplifier tubes of high performance

Info

Publication number: DE1233065B
Application number: DE1963S0086229
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Franz Gross
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-07-18
Filing date: 1963-07-18
Publication date: 1967-01-26

Description

Verzögerungsleitung für Lauffeldröhren, insbesondere für Wanderfeldverstärkerröhren hoher Leistung Die Erfindung betrifft eine Verzögerungsleitung für Lauffeldröhren, insbesondere für Wanderfeldverstärkerröhren hoher Leistung, die aus einem Hohlleiter rechteckigen Querschnitts besteht, in dessen Innern untereinander gleiche, mit mindestens einer Elektronendurchtrittsöffnung versehene Querwände in gleichen axialen Abständen voneinander angeordnet sind, die, senkrecht zur Hohlleiterlängsachse und symmetrisch zur Längssymmetrieebene des Hohlleiters sich erstreckend, derart ausgebildet und hinsichtlich der Elektronendurchtrittsöffnungen fluchtend angeordnet sind, daß sich an den einander gegenüberliegenden Hohlleiterbreitseiten abwechselnd jeweils eine größere, die ganze Hohlleiterbreitseite überstreichende, schlitzförmige öffnung zwischen Querwand und Hohlleiterbreitseite ergibt, während ansonsten die Querwände ringsherum mit der Innenwand des Hohlleiters galvanisch verbunden sind (gefalteter Rechteckhohlleiter).Delay line for moving wave tubes, especially for traveling wave amplifier tubes high performance The invention relates to a delay line for waveform tubes, especially for traveling-field amplifier tubes of high power, which consist of a waveguide rectangular cross-section, in the interior of which are identical to each other, with at least transverse walls provided with an electron passage opening at equal axial intervals are arranged from each other, perpendicular to the longitudinal axis of the waveguide and symmetrically extending to the longitudinal plane of symmetry of the waveguide, formed in this way and are arranged in alignment with respect to the electron passage openings that one alternately on the opposite broad waveguide sides larger, slit-shaped opening sweeping over the entire broad side of the waveguide between the transverse wall and the broad side of the waveguide, while otherwise the transverse walls are galvanically connected all around with the inner wall of the waveguide (folded Rectangular waveguide).

Derartige Verzögerungsleitungen, die auch als Hohlleiterumwegleitungen bezeichnet werden, sind bereits bekannt (man vergleiche hierzu beispielsweise die USA.-Patentschrift 2 653 270 und die deutsche Patentschrift 1086 301). Sie haben vor allem den Vorteil, daß sie mechanisch und thermisch robust sind, d. h., die Wärmeableitung ist gut und die Gefahr von Wärmedeformationen gering. Bei solchen Verzögerungsleitungen ist es auch bekannt, die Breite und Höhe der schlitzförmigen Öffnungen zwischen den Querwänden und den Hohlleiterbreitseiten, auch Umwegöffnungen genannt, so zu wählen, daß ein für Verstärkerzwecke mit der vorwärtslaufenden ersten Teilwelle günstiger (d. h. flach verlaufender) Bereich der Dispersionskurve erzielt wird, während gleichzeitig die Dispersion der Grundwelle in der Nähe. der unteren Grenzfrequenz stark ansteigt (Vermeidung von Selbsterregung)..Such delay lines, also called waveguide detour lines are already known (compare, for example, the U.S. Patent 2,653,270 and German Patent 1086 301). They have above all the advantage that they are mechanically and thermally robust, d. h., the Heat dissipation is good and the risk of heat deformation is low. In such Delay lines are also known to be the width and height of the slot-shaped Openings between the transverse walls and the broad sides of the waveguide, including detour openings called to choose so that one for amplifier purposes with the forward running first Partial wave more favorable (i.e. flat) area of the dispersion curve achieved becomes, while at the same time the dispersion of the fundamental wave is nearby. the lower Cutoff frequency rises sharply (avoidance of self-excitation).

Die untere Grenzfrequenz eines -Rechteckhohlleiters bestimmt sich bekanntlich allein aus der Breite des Hohlleiters. Dementsprechend ist die Baubreite der bekannten Hohlleiterumwegleitungen durch. die gewünschte untere Grenzfrequenz festgelegt.The lower limit frequency of a rectangular waveguide is determined known solely from the width of the waveguide. The overall width is accordingly the well-known waveguide detour lines. the desired lower limit frequency set.

Die Aufgabe der @Erfindnng besteht nun darin, eine Verzögerungsleitung nach Art der vorgenannten Hohlleiterumwegleitung (gefalteter RechtecldiohP_ Leiter) so auszugestalten, daß ihre Querschnittsabmessungen gegenüber den Querschnittsabmessungen bekannter Hohlleiterumwegleitungen bei gleicher unterer Grenzfrequenz herabgesetzt sind.The task of the @invention is now to create a delay line according to the type of the aforementioned waveguide detour line (folded right cldiohP_ conductor) designed so that their cross-sectional dimensions compared to the cross-sectional dimensions known waveguide detour lines are reduced at the same lower limit frequency are.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Verzögerungsleitung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der gefaltete Hohl-Leiter mit mindestens einem durchgehenden, den Hohlleiterfalten folgenden Längssteg belastet ist, der symmetrisch zur Längssymmetrieebene des Hohlleiters verläuft.To solve this problem, in the case of a delay line, the mentioned type proposed according to the invention that the folded hollow conductor with at least a continuous, the waveguide folds following longitudinal web is loaded, the runs symmetrically to the longitudinal plane of symmetry of the waveguide.

Eine erfindungsgemäße Verzögerungsleitung eignet sich besonders für Wanderfeldverstärkerröhren hoher Leistung. Diese Röhren werden üblicherweise mit einer Verzögerungsleitungsspannung von mehreren Kilovolt betrieben. Es hat sich gezeigt, daß eine bei dieser Spannung betriebene erfindungsgemäße Verzögerungsleitung einen guten Kopplungswiderstand hat. Die Verkleinerung der Baubreite bei gleicher unterer Grenzfrequenz gegenüber einem üblichen gefalteten Rechteckhohlleiter. ist vor allem von Bedeutung im Hinblick auf die Polschuhabmessungen eines Magnetsystems, das zur gebündelten Führung des die Verzögerungsleitung durchsetzenden Elektronenstrahls benötigt wird.A delay line according to the invention is particularly suitable for Traveling field amplifier tubes of high power. These tubes are commonly used with a delay line voltage of several kilovolts. It has shown that a delay line according to the invention operated at this voltage has a good coupling resistance. The reduction of the overall width with the same lower cut-off frequency compared to a conventional folded rectangular waveguide. is especially of importance with regard to the pole piece dimensions of a magnet system, that for the bundled guidance of the electron beam penetrating the delay line is needed.

An Hand der Figuren der- Zeichnung soll die Erfindung . -nachstehend näher erläutert werden. Die Figuren zeigen in einfacher; zum- Teil- schematischer Darstellung ein- Ausführungsbeispiel- der Erfindung: Gleiche Teile sind dabei -mit glei:chen Bezugszeichen versehen.On the basis of the figures of the drawing, the invention. - below are explained in more detail. The figures show in simple; partly-schematic Representation of an exemplary embodiment of the invention: the same parts are included the same reference numerals.

Die F i.g; 1- zeigt -einen--Längsschnitt durch eineerfindungsgemäße Verzögerngsleitung _1: Diese Verzögerungsleitung kann als' Rechteökhohlteiter betrachtet werden, in dem untereinander gleiche Querwände 2 angeordnet sind, die, senkrecht zur Hohlleiterlängsachse und symmetrisch zur Längssymmetrieebene des Hohlleiters sich erstreckend, in gleichen Abständen hintereinander liegen und so ausgebildet und hinsichtlich der Elektronendurchtrittsöffnungen 8 fluchtend angeordnet sind, daß sich jeweils abwechselnd an den einander gegenüberliegenden Hohlleiterbreitseiten eine die ganze Hohlleiterbreit- Seite überstreichende, schlitzförmige Umwegöffnung 3 ergibt (gefalteter Rechteckhohlleiter). Die Querwände 2 mit den Umwegöffnungen 3 und die zwischen benachbarten Querwänden liegenden Hohlleiterabschnitte sind dabei so ausgebildet, daß der gefaltete Hohlleiter das Profil eines Hohlleiters hat, der mit zwei einander gegenüberstehenden Längsstegen, von denen Jeder symmetrisch zur Längssymmetrieebene des Hohlleiters verläuft, symmetrisch belastet ist (Doppelsteghohlleiter).The F i.g; 1- shows - a - longitudinal section through an inventive Delay line _1: This delay line can be viewed as a 'right waveguide' are arranged in which the same transverse walls 2 are arranged, perpendicular to the longitudinal axis of the waveguide and symmetrically to the longitudinal plane of symmetry of the waveguide extending, lying one behind the other at equal intervals and formed in this way and are aligned with respect to the electron passage openings 8, that alternately on the opposite waveguide broad sides a whole waveguide width Side sweeping, slit-shaped Detour opening 3 results (folded rectangular waveguide). The transverse walls 2 with the detour openings 3 and the waveguide sections lying between adjacent transverse walls are included designed so that the folded waveguide has the profile of a waveguide, the with two opposite longitudinal webs, each of which is symmetrical to the The longitudinal plane of symmetry of the waveguide runs, is symmetrically loaded (double-web waveguide).

Die Ausbildung des Doppelsteghohlleiters 1 wird besonders durch die F i g. 2 bis 5 deutlich, die die zwei Arten von Bauteilen darstellen, aus denen der Doppelsteghohlleiter 1 vorteilhaft zusammengeschichtet ist. Die F i g. 2 und 3 zeigen dabei die Bauteile 4 der einen Bauteilart, die F i g. 4 und 5 die Bauteile 5 der anderen Bauteilart, und zwar jeweils von vorn und im Schnitt. Gemäß F i g.1 sind die Bauteile 4 und 5 abwechselnd so aufeinandergeschichtet und z. B. durch Löten miteinander verbunden, daß einander benachbarte Bauteile 4 um 180° gegeneinander versetzt sind. Die Bauteile 5 stellen die zwischen den Querwänden 2 liegenden Hohlleiterabschnitte dar; mit- 6 sind dabei rechteckförmige Ansätze bezeichnet, die für diese Hohlieiterabschnitte die (parallel zur Hohlleiterlängsachse verlaufenden) erfindungsgemäßen Längsstege bilden. Die Bauteile 4 stellen die längsstegbelasteten Querwände 2 dar, die jeweils mit einer H-förmigen Umwegöffnung 3 versehen sind. Die Längsstege, mit 7 bezeichnet, verlaufen hier senkrecht zur Achse der Verzögerungsleitung. Zur Bildung. dieser Längsstege ist auf .die Querwand 2 zu deren beiden Seiten je ein Blechstreifen passender Form aufgesetzt, der symmetrisch zur Längssymmetrieebene des Hohlleiters verläuft. Die einen Enden der Stege 7 decken sich mit der zugeordneten rechteckförmigen Einbuchtung der H-förmigen Umwegöffnung 3, während die anderen Enden der Stege 7 einen solchen Abstand vom Rand des Bauteiles 4 aufweisen, daß die Ansätze 6 der benachbarten Bauteile 5 mit den Stegen 7 bündig abschließen können. Die Öffnungen 8 in den Bauteilen 4 sind zum Durchtritt der Elektronen eines mit der zusammengebauten Verzögerungsleitung in Wechselwirkung stehenden Elektronenstrahls vorgesehen.The formation of the double-ridge waveguide 1 is particularly illustrated by FIG. 2 to 5 clearly show the two types of components from which the double-ridge waveguide 1 is advantageously layered together. The F i g. 2 and 3 show the components 4 of one type of component, the FIG. 4 and 5 the components 5 of the other type of component, in each case from the front and in section. According to FIG. 1, the components 4 and 5 are alternately stacked and z. B. connected to one another by soldering that adjacent components 4 are offset from one another by 180 °. The components 5 represent the waveguide sections lying between the transverse walls 2; Rectangular extensions are designated by 6, which form the longitudinal webs according to the invention (running parallel to the longitudinal axis of the waveguide) for these hollow conductor sections. The components 4 represent the transverse walls 2 loaded with longitudinal webs, each of which is provided with an H-shaped detour opening 3. The longitudinal webs, denoted by 7, run here perpendicular to the axis of the delay line. For education. this longitudinal webs is placed on .die transverse wall 2 on each of its two sides a sheet metal strip of a suitable shape, which runs symmetrically to the longitudinal plane of symmetry of the waveguide. One ends of the webs 7 coincide with the associated rectangular indentation of the H-shaped detour opening 3, while the other ends of the webs 7 are at such a distance from the edge of the component 4 that the lugs 6 of the adjacent components 5 are flush with the webs 7 can complete. The openings 8 in the components 4 are provided for the passage of the electrons of an electron beam which interacts with the assembled delay line.

Die Bauteile 4 und 5 werden zweckmäßig in einem Stanzverfahren hergestellt. Die Stege 7 lassen sich an den Querwänden 2 in einfacher Weise dadurch anbringen, daß sie auf die Querwände aufgelötet werden.The components 4 and 5 are expediently manufactured in a stamping process. The webs 7 can be attached to the transverse walls 2 in a simple manner in that they are soldered onto the transverse walls.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. Insbesondere ist es nicht notwendig, daß der gefaltete Hohlleiter ein Doppelsteghohlleiter ist. Der gefaltete Hohlleiter kann vielmehr auch nur einseitig mit einem Längssteg belastet sein (Einsteghohlleiter), was die geometrische Form der einzelnen Bauteile der Verzögerungsleitung etwas vereinfacht.The invention is not limited to the illustrated embodiment. In particular, it is not necessary for the folded waveguide to be a double-web waveguide is. Rather, the folded waveguide can only have a longitudinal web on one side be loaded (single-leg waveguide), which is the geometric shape of the individual components the delay line somewhat simplified.

Claims

Claims: 1. Delay line for LauffeIdröhren, in particular for traveling-wave amplifier tubes of high power, which are made from a rectangular waveguide Cross-section exists, inside which are identical to each other, with at least one Transverse walls provided with electron passage openings at equal axial distances from one another are arranged, which are perpendicular to the longitudinal axis of the waveguide and symmetrical to the longitudinal plane of symmetry of the waveguide extending, formed in such a way and with regard to the electron passage openings are arranged in alignment that on the opposite waveguide broad sides alternately one larger each, covering the entire broad side of the hollow conductor, Slit-shaped opening between the transverse wall and the broad side of the waveguide results, while otherwise the transverse walls all around galvanically with the inner wall of the waveguide are connected (folded rectangular waveguide), characterized in that the folded waveguide with at least one continuous, the waveguide folds following Longitudinal web is loaded, which is symmetrical to the longitudinal plane of symmetry of the waveguide runs.

2. delay line according to claim 1, characterized in that the folded waveguide has two such longitudinal webs which face each other and each of which is symmetrical to the longitudinal plane of symmetry of the waveguide (Double ridge waveguide).

3. Delay line according to claim 1 or 2, characterized in that that the delay line is layered together from several, preferably stamped, components which have the characteristic cross-sectional shapes of the delay line.

4. delay line according to claim 2 and 3, characterized in that the one another all the same components of a first type of component and which are all identical to one another Components of a second type of component are alternately stacked, wherein the components of the first component type are loaded with longitudinal webs lying between the transverse walls Waveguide parts and the components of the second type of component that contain the transverse walls Represent longitudinal web loaded hollow Ileiterteile.

5. delay line according to claim 4, characterized in that the second type of component consists of a plate-shaped part consists, on which a sheet metal strip of this shape is symmetrical on both sides is soldered to the plane of symmetry that these sheet metal strips after layering of the components are the longitudinal web sections running perpendicular to the hollow conductor axis of the folded waveguide.