DE1298203B

DE1298203B - Verzoegerungsleitung fuer Wanderfeldroehren zur Verstaerkung von Millimeterwellen

Info

Publication number: DE1298203B
Application number: DE1961S0073242
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Franz; Gross
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-03-30
Filing date: 1961-03-30
Publication date: 1969-06-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Verzögerungsleitung für Wanderfeldröhren zur Verstärkung von Millimeterwellen, die aus einem Hohlleiter mit in Ebenen senkrecht zur Hohlleiterlängsachse sich erstreckenden, äquidistant hintereinanderliegenden, geradlinig ausgebildeten Querstegen besteht, die so angeordnet sind, daß aufeinanderfolgende Querstege um 90° gegeneinander versetzt sind und jeweils die in Ebenen mit gerader Ordnungszahl angeordneten Querstege und die in Ebenen mit ungerader Ordnungszahl angeordneten Querstege deckungsgleich hintereinander liegen.
Derartige Anordnungen sind bereits bekannt (vgl. beispielsweise die deutsche Gebrauchsmusterschrift 1797 862). Der Hohlleiterquerschnitt dieser bekannten Verzögerungsleitung ist kreisrund, so daß alle Querstege gleiche geometrische Abmessungen haben. Für Verstärkerbetrieb mit der Grundwelle ist diese Verzögerungsleitung kaum geeignet, da in der Nähe der oberen Grenzfrequenz (-Resonanz) durch Anregung des symmetrischen Modus (rückwärtslaufende Grundwelle) Selbsterregung eintreten kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verzögerungsleitung für Wanderfeldröhren zur Verstärkung von Millimeterwellen zu schaffen, die einen einwandfreien Verstärkerbetrieb mit der Grundwelle gewährleistet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Verzögerungsleitung der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß bei einem in Umfangsrichtung allseitig geschlossenen Hohlleiter axialsymmetrischen Querschnitts und Querstegen, die jeweils gegenüberliegende Hohlleiterwandungsteile galvanisch verbinden (Vollquerstege), die Querschnittsform des Hohlleiters derart ist, daß die Länge (h) der einen, deckungsgleich hintereinanderliegenden Querstege merklich kleiner ist als die Länge (l2) der dazu senkrechten anderen, deckungsgleich hintereinanderliegenden Querstege.
Die gestellte Aufgabe kann auch dadurch gelöst werden, daß bei einem in Umfangsrichtung einseitig offenen Hohlleiter klappsymmetrischen Querschnitts, dessen offene Seite von die gegenüberliegenden Hohlleiterwandungsteile galvanisch verbindenden Querstegen überbrückt ist (Vollquerstege) und die dazu senkrechten anderen Querstege bis zur offenen Seite reichen, die Querschnittsform des Hohlleiters derart ist, daß die Länge (1i) der Vollquerstege merklich kleiner ist als die doppelte Länge (l2) der dazu senkrechten anderen, die Vollquerstege mittig überlappenden Querstege. Diese letztgenannte Anordnung, die unter Ausnutzung der Klappsymmetrie der darin herrschenden elektrischen Felder im wesentlichen eine Hälfte der Anordnung nach dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt, ist trotz ihrer Ähnlichkeit mit der Anordnung aus der deutschen Patentschrift 1050 845 (vgl. insbesondere F i g. 11) in ihrem Verhalten deutlich von dieser unterschieden, da sich bei der bekannten Anordnung die Querstege (52, 53) weder überlappen noch äquidistant hintereinander liegen, sondern ohne Zwischenordnung von Distanzstücken aufeinandergestapelt sind.
Bei einer Verzögerungsleitung nach der Erfindung ist durch die Unsymmetrie der Querstege der symmetrische Wellenmodus nicht mehr möglich. Diese Verzögerungsleitung ist daher auch für einen Verstärkerbetrieb mit der ersten vorwärts laufenden Teilwelle geeignet, ohne daß Teilwellen des symmetrischen Modus anschwingen können. Trotz der Unsymmetrie der Querstege kann der Elektronenstrahl, wie bei der geschilderten bekannten Verzögerungsleitung, durch die Mitte des Hohlleiters durchgeschossen werden, was für eine symmetrische Anordnung der Verzögerungsleitung in der Röhre vorteilhaft ist.
An Hand der Figuren der Zeichnung sollen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert werden. Die F i g. 1 bis 3 zeigen verschiedene Blechschnitte, aus denen eine Verzögerungsleitung nach der Erfindung zusammengeschichtet werden kann. Dazu werden die Bleche in der Reihenfolge der F i g. 1 bis 3 jeweils unter Zwischenfügung eines Bleches nach der F i g. 2 aufeinandergestapelt. Das Blech nach F i g. 2 stellt den Querschnitt des Hohlleiters 1 dar, der rechteckförmig ist. Die Bleche nach den F i g. 1 und 3 bilden jeweils den Hohlleiterquerschnitt mit einem Quersteg 2 bzw. 3, der gegenüberliegende Wandungsteile des Hohlleiters galvanisch miteinander verbindet. In der Mitte sind die Querstege 2 und 3 jeweils kreisförmig ausgebuchtet und mit öffnungen 4 zum Durchtritt des Elektronenstrahls versehen, die bei der zusammengebauten Verzögerungsleitung deckungsgleich hintereinander zu liegen kommen. Bedingt durch die rechteckige Form des Hohlleiters ist die Länge 1, des Quersteges 2 merklich größer als die Länge h des Quersteges 3. Die Bandbreite einer solchen Leitung ist durch das Verhältnis l2 zu h bestimmt. Für eine Breitbandstruktur muß 12 > 1i sein.
Das elektrische Feldbild einer aus den Blechen nach den F i g. 1 bis 3 aufgebauten Verzögerungsleitung ist klappsymmetrisch zu einem Schnitt längs dem Quersteg 3 der F i g. 3. Man kann deshalb grundsätzlich diese Verzögerungsleitung längs dem Quersteg 3 auftrennen. Die F i g. 4 bis 6 zeigen Bleche, die die charakteristischen Querschnittsformen einer solchen aufgetrennten erfindungsgemäßen Verzögerungsleitung darstellen und die wieder folgerichtig aufeinandergestapelt werden, bis die gewünschte Länge der Verzögerungsleitung erreicht ist. Die Bedingung für die geometrische Abmessung der Querstege lautet in diesem Fall, daß die Länge 1i der die offene Seite des Hohlleiters 5 überbrückenden Querstege 6 merklich kleiner als die doppelte Länge 2 - l2/2 des Quersteges 7 ist. Der Quersteg 7 hat an seinem freien Ende einen ringförmigen Ansatz 8 mit einer Öffnung 9 zum Durchtritt- des Elektronenstrahls. Der Quersteg 6 nach F i g. 6 ist entsprechend mit einer öffnung 9 versehen.
Bei einer Verzögerungsleitung nach der Erfindung können die Querstege auch durch durchgehende Längsstege in zwei klappsymmetrische Teilstücke unterteilt sein. F i g. 7 zeigt einen Querschnitt und F i g. 8 einen Längsschnitt durch eine solche Verzögerungsleitung. Wesentlich ist dabei wieder, daß der Hohlleiter 10 so bemessen ist, daß die jeweilige Länge der Teilstücke 11 und 11' kleiner ist als die jeweilige Länge der zu diesen senkrechten Teilstücke 12 und 12'. Der Vorteil einer solchen Verzögerungsleitung besteht darin, daß zwischen den aufeinanderfolgenden Querstegen eine besonders starke Konzentration des hochfrequenten elektrischen Feldes im Bereich 13 erzielt wird, der zum Durchtritt des Elektronenstrahls dient.
Bei der Verzögerungsleitung nach den F i g. 7 und 8 werden die die Querstege bildenden Teilstücke 11, 11' bzw. 12, 12' durch Bohrungen in der Hohlleiterwandung gesteckt. Es ist aber ebensogut möglieh, eine Verzögerungsleitung dieser Art aus Blechschnitten entsprechend den F i g. 1 und 3 zusammenzuschichten.

Claims

Patentansprüche: 1. Verzögerungsleitung für Wanderfeldröhren zur Verstärkung von Millimeterwellen, die aus einem Hohlleiter mit in Ebenen senkrecht zur Hohlleiterlängsachse sich erstreckenden, äquidistant hintereinanderliegenden, geradlinig ausgebildeten Querstegen besteht, die so angeordnet sind, daß aufeinanderfolgende Querstege um 90° gegeneinander versetzt sind und jeweils die in Ebenen mit gerader Ordnungszahl angeordneten Querstege und die in Ebenen mit ungerader Ordnungszahl angeordneten Querstege deckungsgleich hintereinander liegen, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß bei einem in Umfangsrichtung allseitig geschlossenen Hohlleiter axialsymmetrischen Querschnitts und Querstegen, die jeweils gegenüberliegendeHohlleiterwandungsteile galvanisch verbinden (Vollquerstege), die Querschnittsform des Hohlleiters derart ist, daß die Länge (h) der einen, deckungsgleich hintereinanderliegenden Querstege merklich kleiner ist als die Länge (l.,) der dazu senkrechten anderen, deckungsgleich hintereinanderliegenden Querstege (F i g.1 bis 3).
2. Verzögerungsleitung für Wanderfeldröhren zur Verstärkung von Millimeterwellen, die aus einem Hohlleiter mit in Ebenen senkrecht zur Hohlleiterlängsachse sich erstreckenden, äquidistant hintereinanderliegenden, geradlinig ausgebildeten Querstegen besteht, die so angeordnet sind, daß aufeinanderfolgende Querstege um 90° gegeneinander versetzt sind und jeweils die in Ebenen mit gerader Ordnungszahl angeordneten Querstege und die in Ebenen mit ungerader Ordnungszahl angeordneten Querstege deckungsgleich hintereinander liegen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem in Umfangsrichtung einseitig offenen Hohlleiter klappsymmetrischen Querschnitts, dessen offene Seite von die gegenüberliegenden Hohlleiterwandungsteile galvanisch verbindenden Querstegen überbrückt ist (Vollquerstege) und die dazu senkrechten anderen Querstege bis zur offenen Seite reichen, die Querschnittsform des Hohlleiters derart ist, daß die Länge (h) der Vollquerstege merklich kleiner ist als die doppelte Länge (l2) der dazu senkrechten anderen, die Vollquerstege mittig überlappenden Querstege (F i g. 4 bis 6).
3. Verzögerungsleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter rechteckförmigen Querschnitt hat.
4. Verzögerungsleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege mit deckungsgleich hintereinanderliegenden Elektronenstrahldurchtrittsöffnungen versehen sind.
5. Verzögerungsleitung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege durch durchgehende Längsschlitze in zwei klappsymmetrische Teilstücke unterteilt sind (F i g. 7 und 8).