DE1291836B - Magnetronroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetronröhre, die einzigen, axial verschiebbaren Kolben zusammeninsbesondere zur Erzeugung von Höchstfrequenz- gefaßt, der mit radialen Schlitzen zum Aufnehmen energie verhältnismäßig niedriger Frequenz geeig- ' der Anödensiege versehen ist:
net ist. Befindet sich ein erfindungsgemäß ausgebildetes

Von den zahlreichen Anödenformen für Viel- 5 Abstimmsegment in einer Lage in Höhe der der schlitzmagnetronröhren hat sich die sogenannte Kathode zugekehrten freien Enden der Anodenstege, Steganode als am erfolgreichsten erwiesen. Die so wird vorwiegend die Kapazität des zugehörigen Betriebsfrequenz einer solchen Anode ist eine Funk- Hohlraumresonators beeinflußt. Verschiebt man das tion der radialen Steglänge, und zwar nimmt die Abstimmsegment axial, bis es in Höhe der am Betriebsfrequenz mit wachsender Steglänge ab. So io Anodenzylinder befestigten Enden der Anodenstege haben die Stege einer Magnetronröhre für eine zu liegen kommt, so beeinflußt es vorwiegend die In-Betriebsfrequenz von 5000 MHz im allgemeinen eine- , duktivität des Hohlraumresonators. Dieser Effekt Steglänge, die etwa ein Zehntel der Steglänge einer -kann bei der bekannten Stegbauart nicht hervor-Magnetfeldröhre ist, die bei 500 MHz betrieben wer- gerufen werden,
den soll. 15 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach-

Bekanntlich lassen sich die radialen Abmessungen stehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin von derartigen Magnetronröhren für niedrige Fre- sind

quenzen durch geknickte Ausbildung der Anoden- Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

stege verringern. So ist bereits eine Magnetronröhre einer erfindungsgemäßen Magnetronröhre,
zur Erzeugung von Höchstfrequenzenergie bekannt- 2° F i g. 2 ein teilweise geschnittenes Schrägbild eines geworden (deutsche Patentschrift 1 007 440), die eine Teils der Abstimmvorrichtung gemäß der Erfindung zylindrische Kathode und eine die Kathode koaxial und

umgebende Anode aufweist, wobei die Anode aus Fig. 3 eine graphische Darstellung der Betriebs-

einem Anodenzylinder und mehreren, über den Um- frequenz einer erfindungsgemäßen Magnetronröhre fang des Anodenzylinders regelmäßig verteilten as als Funktion der Verschiebung der Abstimmseg-Anodenstegen besteht, die sich, von dem Anoden- mente.

zylinder ausgehend, in radialer Richtung zur Kathode Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Vielschlitz-

hin erstrecken und bei denen durch wiederholte. , magnetrons 10 für verhältnismäßig niedrige Frequen-Knickung die elektrische Länge zwischen den Enden zen,bei dem die Anode erfindungsgemäß gestaltet ist. der einzelnen Anodenstege erheblich größer ist als 3<? Die Magnetronröhre besitzt in bekannter Weise einen der radiale Abstand zwischen diesen Enden. Die Anodenzylinder 12, eine dazu konzentrische Kathode Anodenstege sind dabei Zickzack- oder mäander- 14, mehrere regelmäßig über den Umfang des förmig ausgebildet. Hierdurch läßt sich zwar ein sehr Anodenzylindefs verteilte Änodens'tege"!6, die von gedrungener Aufbau der Magnetronröhre erreichen,. ■ der Innenwand des Anodenzylinders radial nach inaber die Abstimmung einer derartigen Magnetron- 35 nen verlaufen und mit diesem mehrere Hohlraumröhre, die bekanntlich dadurch geschieht, daß man resonatoren bilden, und eine Abstimmvorrichtung 18, die Induktivität und/oder die Kapazität der zwischen die jeweils ein Abstimmsegment 20 pro Hohlraumden Anodenstegen gebildeten Hohlraumresonatoren resonator aufweist. Ferner hat die Magnetronröhre ändert, ist erschwert. Bei den bekannten Magnetron- eine koaxiale Ausgangsleitung 22 zur Abführung der röhren wird zur Änderung der Induktivität ein 4° erzeugten Höchstfrequenzenergie. Ein Dauermagnet metallischer Abstimmteil nahe der Innenwand des 26 mit zwei Polschuhen 27 erzeugt ein magnetisches Anodenzylinders angebracht; ein ähnlicher Abstimm- . Gleichfeld im Wechselwirkungsraum zwischen der teil in der Nähe der Stegenden gegenüber der Kathode ' Kathode und den freien Anodenstegenden.
ändert die Kapazität. Wenn nun zur vorwiegenden Die Anodenstege 16 haben jeweils eine größere

Änderung der Induktivität oder der Kapazität ein 45 elektrische Länge als der radiale Abstand zwischen gemeinsames Abstimmsegment verwendet werden den Enden der einzelnen Anodenstege beträgt. Die soll, so müßte es bei den vorgenannten bekannten äußeren Enden der Stege sind an der Innenwand Magnetronröhren in radialer Richtung bewegt wer- des Anodenzylinders 12 angelötet oder sonstwie beden. Dies bringt bei den zahlreichen Hohlraumreso- festigt.

natoren erhebliche konstruktive Schwierigkeiten mit 50 Erfindungsgemäß werden die Anodenstege jeweils sich. im wesentlichen von einem ausgeprägt Z-förmigen

Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß da- Teil gebildet, dessen zwei parallel zueinander verdurch gelöst, daß bei einer Magnetronröhre der in laufende Schenkelstücke sich senkrecht zur Kathoden-Rede stehenden Art die Anodenstege jeweils zumin- achse erstrecken. An das innere Errde jedes Z-fördest im wesentlichen von einem ausgeprägt Z-för- 55 migen Teils schließt sich noch ein kurzes Teilstück migen Teil gebildet werden, dessen zwei parallel an, das sich weiter zur Kathode 14 hin erstreckt. Der zueinander verlaufende Schenkelstücke sich senk- größere Teil der Anodenstege liegt hierbei im hinrecht zur Kathodenachse erstrecken und das mit teren (und damit im induktiven) Teil der Hohlraumseinem äußeren Ende an dem Anodenzylinder be- resonatoren, wodurch die induktive Abstimmung der festigt ist. 60 Resonatoren erleichtert wird.

Mit Hilfe dieser Anordnung ist es möglich, daß die Die Abstimmvörrichtürig ist im einzelnen in F i g. 2

Abstimmung durch in axialer Richtung verschiebbare zu erkennen. Sie besteht aus einem kurzen zylindrimetallische Abstimmsegmente erfolgt, von. denen sehen Bauteil, dessen unteres Teilstück in mehrere jeweils eines zwischen zwei benachbarten Anoden- über den Umfang gleichmäßig verteilte Segmente 20 Stegen vorgesehen ist und die sich in radialer Rieh- 65 aufgeteilt ist, zwischen denen sich radiale Schlitze 34 rung jeweils nahezu über die gesamte radiale Länge befinden. Die Breite jedes Schlitzes ist etwas größer der Anodenstege erstrecken. als die Breite des zugehörigen Anodensteges 16, so

Vorzugsweise sind die Abstimmsegmente zu einem daß die Segmente 20 axial in den Hohlraumresona-

10

toren verschoben werden können. Wie weiter aus F i g. 1 und 2 hervorgeht, sind dazu die Segmente 20 an Tragstäben 28 gehaltert, die ihrerseits an einer Metallplatte 40 (F i g. 1), die das Ende eines Balges 41 abschließt, befestigt sind. Zur Führung der Abstimmsegmente dienen feststehende axiale Führungsstäbe 30 (F i g. 1), die an der Stirnwand des Röhrenkolbens befestigt sind und durch entsprechende Löcher 36 (F i g. 2) in den Abstimmsegmenten 20 hindurchgehen.

In F i g. 3 ist die Abstimmkurve 42 einer Magnetronröhre gemäß F i g. 1 dargestellt. Wie aus der Kurve 42 hervorgeht, ist die Abhängigkeit der Frequenz von der Verschiebung der Abstimmsegmente in einem großen Betriebsbereich linear, was einen weiteren Vorteil darstellt. Außerdem ist aus F i g. 2 ersichtlich, daß die Abstimmvorrichtung außerordentlich einfach aufgebaut ist, obwohl damit sowohl vorwiegend induktive als auch vorwiegend kapazitive Abstimmung erreicht wird.

Im Betrieb bewirkt ein Abstimmsegment 20 eine größere Kapazitätsänderung des zugehörigen Hohlraumresonators, wenn es sich in einer Lage in Höhe der der Kathode zugekehrten Stegenden befindet (untere Stellung), während eine größere Induktivitätsänderung des Hohlraumresonators eintritt, wenn das Abstimmsegment in eine Lage in Höhe derjenigen Endteile der Anodenstege gebracht ist, die der Kathode fern sind (obere Stellung). Wenn also die Abstimmsegmente sich in der in F i g. 1 gezeigten unteren Stellung befinden, wird die Magnetronröhre vorwiegend kapazitiv abgestimmt, während in der oberen Stellung die Magnetronröhre vorwiegend induktiv abgestimmt wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Magnetronröhre zur Erzeugung von Höchstfrequenzenergie mit einer zylindrischen Kathode und einer die Kathode koaxial umgebenden Anode, die aus einem Anodenzylinder und mehreren, über den Umfang des Anodenzylinders regelmäßig verteilten Anodenstegen besteht, die sich, von dem Anodenzylinder ausgehend, in radialer Richtung zur Kathode hin erstrecken und bei denen durch wiederholte Knickung die elektrische Länge zwischen den Enden der einzelnen Anodenstege erheblich größer ist als der radiale Abstand zwischen diesen Enden, dadurchgekennzeichnet, daß die Anodenstege (16) jeweils zumindest im wesentlichen von einem ausgeprägt Z-förmigen Teil gebildet werden, dessen zwei parallel zueinander verlaufende Schenkelstücke sich senkrecht zur Kathodenachse erstrekken und das mit seinem äußeren Ende an dem Anodenzylinder (12) befestigt ist.

2. Abstimmbare Magnetronröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmung durch in axialer Richtung verschiebbare metallische Abstimmsegmente (20) erfolgt, von denen jeweils eines zwischen zwei benachbarten Anodenstegen (16) vorgesehen ist und die sich in radialer Richtung jeweils nahezu über die gesamte radiale Länge der Anodenstege (16) erstrecken.

3. Abstimmbare Magnetronröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmsegmente (20) zu einem einzigen, axial verschiebbaren Kolben zusammengefaßt sind, der mit radialen Schlitzen (34) zum Aufnehmen der Anodenstege (16) versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen