DE1491312A1 - Elektrische Verzoegerungsleitung - Google Patents

Elektrische Verzoegerungsleitung

Info

Publication number
DE1491312A1
DE1491312A1 DE19641491312 DE1491312A DE1491312A1 DE 1491312 A1 DE1491312 A1 DE 1491312A1 DE 19641491312 DE19641491312 DE 19641491312 DE 1491312 A DE1491312 A DE 1491312A DE 1491312 A1 DE1491312 A1 DE 1491312A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
piece
delay line
delay
wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19641491312
Other languages
English (en)
Other versions
DE1491312B2 (de
DE1491312C3 (de
Inventor
Gerard Kantorowicz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA filed Critical CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Publication of DE1491312A1 publication Critical patent/DE1491312A1/de
Publication of DE1491312B2 publication Critical patent/DE1491312B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1491312C3 publication Critical patent/DE1491312C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/34Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H01J25/36Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field
    • H01J25/38Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field the forward travelling wave being utilised
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/16Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
    • H01J23/24Slow-wave structures, e.g. delay systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/34Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H01J25/42Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and with a magnet system producing an H-field crossing the E-field

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

ν ■ ■
DR. MÜLLER-BOR^ DIPL-INO. GRALFS DR. MANITZ
PATENTANWALT! 1 A 9 1 3 1 2
Dr.
,11.
- O 4M
087 Oompagnle Generale de TtHgraphie Sans Tilt 79 Boulerard Haussmann Paris / Trankreioh
Elektrische Versögerungsleitung
Es ist bekannt, dass, wenn ein Elektronenstrahl sich senkrecht su einem elektrischen feld B und einem magnetischen Feld B9 die selbst suelnander senkrecht stehen« bewegt und die Elektronenbewegung duroh eine periodische Irsoheinung mit einer Kreis*requens CJ gestört wird, die Störung floh gemäsa einer bestimmten Insahl τοη Wellen einer elektronischen Schwingung ausbreitet, τοη denen eine schnelle Zykttvoawelle genannte Welle eine Ausbreitungskonstante β hat, dl· mit CJ durch den JLusdruok
CJ -GJc
verknüpft ist| darin 1st
vQ die Translationsgeschwindlgkeit des Strahles gleich g (jc die gyromagnetisohe Sreisfrequena der Elektronen des Strahles um die Kraftlinien des Teldes B gleioh J.B, worin e und m die Ladung bsw· die Hasse des Elektrons sind,
909823/0545
H91312
dl· Ausbreitungskonstante gleich*^ , worin ν dl·
P p Phasengeschwindigkeit der schnellen Zyklotronwell· ist (p kann gnän dem Vorseichen von ν positiv oder negativ sein, je nach dem, ob es sich um ein· direkt· oder inverse V«ll« handelt).
Di· Oruppengeflonifindigkeit dieser Welle τ - $W erhält aan unaitterbar durch Differensierung de« obigen Auedruck··, wa» ergibt:
Da« heieet, di· sohntll· Zyklotronvelle breitet sich mit einer Gruppengeschwindigkeit aus, die gleich der Translationsgesohwindigkeit des Strahles ist.
Durch Einsetsen der Ausdrücke ß ■ ^ und Cd »tJc+ erhält manι
Vp.
Vt
Das heisst, die Oruppengesohwindigkeit der schnellen Zjklfltmnwelle steht mit ihrer Phasengesohwindigkeit im Verhältnis 1 - fa , das positiv oder negativ ist, j· nachdem, ob cj grBsser oder kleiner als coq ist (die Welle ist dann eine direkte bsw· eine Umkehrwelle) | es ist im allgemeinen wesentlich kleiner als eins.
Ss besteht bereits der Vorschlag, die Ausbreitung der 909823/0545
U91312
schnellen Zyklotronwelle für eine elektronische Verzögerungsleitung mit sehr geringen Verlusten und mit elektronisch leioht steuerbaren Verzögerungszeiten zu verwenden. Zur Verwirklichung dieses Gedankens schickte man den Strahl in gekreuzten Feldern durch einen Leiter, der selbst nicht das Band der !Frequenz tu weiterleitet. Man koppelt den Strahl am Eingang des Leiters mit einer Modulationaquelle mit der Frequenz CJ · Man führt dann in den Strahl ein Signal ein, das sich durch den Leiter als schnelle Zyklotronwelle mit der Gruppengesohwindigkeit dieser Welle ausbreitet! d.h. mit der Translationsgeschwindigkeit Vl des Strahles, die geringer als die Signalgeschwindigkeit in dem äusseren Kreis ist. Ba der Strahl am Ausgang mit einem dem am Eingang analogen Kreis gekoppelt ist, stellt sich dort die ursprüngliche Geschwindigkeit des Signalee ein. Das Signal wird mit einer Verzögerung abgenommen, dessen Dauer gleich der Leiterlänge geteilt durch die Translationegeschwindigkeit des Strahles ist. Diese Verzögerung kann also durch Einwirkung auf die Geschwindigkeit, d.h. auf einen Parameter E oder B, vorzugsweise auf das elektrische Feld E9 geregelt werden.
In der bekannten Vorrichtung bestehen die Eingangs- und Ausgangskupplungseinrichtungen aus koaxialen Hohlräumen von einer halben Wellenlänge, deren Resonanzfrequenz gleich Cü„ist. !Trotz der ausgezeichneten Ergebnisse hinsichtlich
909823/0545
U91312
der geringen Verluste und der leichten Regelbarkeit der Verzögerung krankt diese Leitung an einer schmalen Bandbreite, die nur wenige Megahertz beträgt.
Das Ziel der Erfindung ist eine solche Verzögerungsleitung mit einer wesentlich grösseren Bandbreite.
Gemäss der Erfindung besteht eine elektronische Verzögerungeleitung aus einer Röhre, in welcher der Strahl bei gekreuzten Feldern durch einen Leiter geht, der vorzugsweise das Band der gewünschten Arbeitsfrequenz nicht forfeleitet. Dieser Strahl ist am Eingang und Ausgang des Leiters mit den aussenliegenden Kreisen mit Hilfe von einem VeriögerungBleitungsstück von einer solchen Art gekoppelt, dass.er wenigstens mit guter Annäherung und in einem breiten Frequenzband der Bedingung genügt, dass seine Gruppenge sohwindigkelt in diesem Band wenigstens annäherungsweise konstant ist und dass bei einer gewünschten Raumharmonischen die Phasengeschwindigkeit mit der Gruppengeschwindjffaait im wesentlichen im Verhältnis steht. Darin ist <U
""T5
die Kreiafrequene bei der gewünschten Betriebsart und &J dit gyromagnetische Kreisfrequenz der Elektronen des ■tr ahle β in dem magnetischen Querfeld· Schliesslich ist die Bauart so, da·« die Translationageschwindigkeit vg 4·· Strahles etwa auf die Oruppengeechwindigkeit des Ver-■öjerungskreieee eingestellt wird·
909923/0645
H91312
Auf diese Velse erhält man unter anderem einen Röhrenaufbau, In welchem der von einem Strahl bei gekreuzten Feldern durchquerte Driftraum vor bzw. hinter iwel Baumen angeordnet 1st, welche zwischen einer Verzögerungsanode und einer Leitelektrode liegen. Dieser Aufbau 1st schon vor allem durch die deutsche Patentschrift 1 103 470 bekannt) seine Arbeltsbedingungen sind jedoch bei der Erfindung völlig verschieden. Nach dieser Patentschrift muss bei einer Verwendung als Verstärker oder Frequenzverfielfacher usw. eine Wechselwirkung zwischen dem Strahl und der Welle In den Räumen der Verzögerungsleitung stattfinden; dadurch breitet sich der Strahl synchron mit der Phasengeschwindigkeit der In die Leitung eingegebenen Welle aus. In der Erfindung, bei der es sich nicht um eine Wechselwirkung, sondern um eine Informationsübertragung an den Strahl mittels der kinetischen Rotationsenergie der Elektronen handelt, wird die Translationsgeschwindigkeit des Strahles auf Gleichheit mit der Gruppengeschwindigkeit geregelt, d.h. In keiner asynchron mit der Phasengeschwindigkeit.
Ausserden erfordert die Anwendung der Erfindung besonders dimensionierte Verzögerungskreise, um die erwähnte Beziehung zwischen der Gruppen- und Phaaengesohwindigkeit bei der gewünschten Raumharmonischen und bei der Konstanz der Gruppengeschwindigkeit «u erfüllen.
909823/0545
Genäse einer Ausführungeform der Erfindung kann man mit der oben "beschriebenen Leitung einen Breitbanddetektor bauen ι indem man die Verbraucherimpedani In den Sammelelektrodenkreia legt. Der äussere Hf-Ausgangskreis, der mit einem Strahl an den Ausgang des Leiters gekoppelt 1st ι wird somit überflüssig und kann fortfallen.
Sie Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschriebenι in dieser zeigen:
Fig.1 einen sohematischen Querschnitt einer Röhre, welche die elektronische Verzögerungsleitung gemäss der Erfindung bildet und für eine direkte schnelle Zyklotronwelle geeignet ist,
Fig.2 das Dispersionsdiagramm der Leitungen gemäss Fig.1,
Jig.3 eine Draufsicht und Fig.4 einen Querschnitt einer Leitung gemäss Fig.1,
Fig.5 einen sohematischen Querschnitt einer Röhre, welche die elektronische Verzögerungsleitung gern*ββ der Erfindung bildet, die für eine schnelle Umkehr-Zyklotronwelle geeignet ist,
Fig.6 das Dispersionsdiagramm der Leitungen gemäss
ϊΐβ.5,
Fig.7 eine Draufsicht einer möglichen Leitung gemäss Fig.1 und
908823/0545
H91312
Hg.β ein Schema eines Detektors mit einer von der
in Fig.5 Aargestellten abgeleiteten elektronischen Verzögerungsleitung.
Die in fig«1 dargestellte elektronische Verzögerungsleitung besteht aus einer Bohre« die in einem evakuierten Gefäß 1 folgende Bestandteile enthält: eine Kathode 2, die einen Strahl 3 bildende Elektronen aussendet, ein elektronenoptische β System mit einer Anode 4· und einer negativen Elektrode 5 *ur Lenkung des Strahles in die Längsrichtung der Röhre, eine negative Leitelektrode 6, die parallel zum Strahl 3 angeordnet ist, ein erstes Verzögerungsleitung· stück 7t das auf Anodenpotential liegt und gegenüber dem ersten Seil der Leitelektrode 6 auf der anderen Seite des Strahles 3 angebracht ist, eine positive Elektrode 8, die gegenüber dom zweiten Teil der Leitelektrode 6 angebracht und galvanisch vom Kreis 7 getrennt ist, ein zwei- I tes Verzögerungsleitungastück 9« das gegenüber dem dritten Teil der Leitelektrode 6 auf der anderen Seite des Strahles 3 angebracht, galvanisch von der Elektrode 8. getrennt und auf das Anodenpotential gebracht ist, und eine Sammelelektrode 10, die am Ende der Bahn des Strahles 3 angebracht ist.
Der Eingang des Stückes 7 und der Ausgang des Stückes 9 sind mit an den Ausgängen 11 bzw. 12 der Röhre verbunden
908823/0645
U91312 β -
lind stellen den Eingang tew. Ausgang der elektronischen Verzögerungsleitung dar·
Ein magnetisches Querfeld, dessen Kraftlinien durch die Kreise 13 angezeigt sind, wird durch nicht dargestellte Vorrichtungen erzeugt, um den Zwischenelektrodenraum Aea der Röhre tu durchqueren«
Geeignete Potentiale sind an die verschiedenen Anschüsse 14f15,16t17f18,19f20 der Elektroden 2,5,6,10,7,9 der
raum
Bohre gelegt, um in dexo.Zwiaohenelektroden/ein elektrisches Querfeld E su erseugen, das gleichseitig mit dem magnetischen feld B die Translationsgeschwindigkeit Te "' S dee ·ΐΓβι1ι1ββ oestimmt und um die Erzeugung, Konzentration und Ausbreitung dieses Strahles zwischen der
Ie
Kathode 2 und der Sammelettrode 10 zu ermöglichen. Ein regelbares Potential wird durch die Klemme 18 und dem Regelwiderstand 21 an die Elektrode 8 angelegt, um die (Cranslationsgeschindigkeit v# in dem Raum zwischen den Elektroden 6 und 8 regeln zu können.
In diesem Beispiel ist angenommen, dass die Verzögerunge· stiloke 7 und 9 bei einer direkten Raumharmonischen verwendet werden, was dem entspricht, dass die Nutzkreisfrequens grosser als die gyromagnetische Kreisfrequenz Otem&ss der Brflnrtnng sind diese Stücke so
909823/0545
H91312
ausgebildet, dass die Gruppengesohwindigkeit r unabhängig von der frequenz wenigstens annäherungsweise konstant und die Besiehung mit der Phasengesohwindigkeit v_
erfüllt ist. 7üroJ>u{ist diese Beziehung erfüllt, wenn ν dasselbe Vorz<
P
Welle entspricht.
ν dasselbe Vorzeichen Wb ν hat. was einer direkten P β
Gemäss einem anderen Merkmal der Erfindung wird die Translationsgeschwindigkeit des Strahles vQ auf Gleichheit mit der Gruppengeschwindigkeit ν eingestellt.
Die erwähnten Bedingungen können in dem Dispersionsdiagramm ~ » f (/\ ) dargestellt werden, indem ο die Idchtge-
P .
schwindigkeit und λ die Betriebewellenlänge bedeuten.
Durch Substitution der Veränderlichen Λ - und >ii^- g
führung der Grosse A6 - stellt sich die obige Beziehung wie folgt dar:
o-o (1 Δ >·
TP T«
die dem Geradenstück AB in dem in Fig.2 dargestellten Dispersionsdiagramm entspricht.
909823/0545
H91312
Die Verzögerungsleitungeetüoke 7 und 9 werden demnach ao hergestellt ι dass .ihre Dlspersionskurre möglichst nahe und in einem mögliohst "breiten Band der Geraden AB entspricht.
Als Beispiel sei der Abstand «wischen den Elektroden 7 oder 9 und 6 mit 5/16 cm und die zwischen den Klemmen 19 oder 20 und 16' angelegte Spannung mit 1 000 Volt angenommen,
11
Das Feld S beträgt dann fffir - 3 200 V/cm - 3,2 . 10
β.m.E. Bei Λ - 10 ob oder C^. - 2 K · 3000 Megahertz beträgt
das Feld B mit ~ - 1,76 . 107 e.m.E
JU
und die Translationsgeschwindigkeit des Strahles
c „ - 100
νβ 3.108
Die Läge der Geraden AB ist somit durch die Punkte 100 und Λ Q » 10 cm bestimmt.
Eine Verzögerungsleitung, deren Dispersionskurve mit guter Annäherung der Geraden AB entspricht, ist die Leitung der Sprossenbauart mit Deckplatte, welche in Fig·3 in Draufsicht und im Querschnitt in Jig.4 dargestellt ist. Es handelt sich um eine Leitung mit einer Breite von D - 4 cm
909823/0545
U91312
und tint» Sprosaenabstand ρ - 2,2$ ma (fig.3), wobei der Abstand «wischen der Deckplatte 22 und der Sprossenleitung 23 (Hg**) d - 0,5 mm ist· Die Auftragung der Dispersionskurve des Grundmodus dieser Leitung zeigt, dass sie die Ifcrm OD (Fig.2) hat, welche die Gerade AB in des Punkt berührt, der Λ - 9 cm entspricht. Eine derartige Welle wtthlt man als zentrale Welle des Arbeitsbandes. TJa diese Welle herum treffen die Kurve OD und die J Gerade AB sehr nahe susammen und die Erfahrung steigt, dass das erhaltene Paflband gemäss einer Einfügungedämpfung von 3 dB einige Hunderte Megahertz aufweist.
in Fig·5 dargestellte Röhre, in der dieselben Bezugszahlen wie in Fig.1 zur Bezeichnung entsprechender Elemente verwendet sind, entspricht der Verwendung einer Frequenz von CKAz6, bei der folglich die schnelle Zyklotronwelle eine Umkehrwelle ist. In diesem Fall wird für die Stücke 7 und 9 eine Verzögerungsleitung mit umgekehrter Ausbreitung bei der gewünschten Harmonischen verwendet. Im Gegensatz zu Fig.1 sind die Stücke 7 und 9 in Flucht mit der negativen Elektrode $ angeordnet und durch die Klemmen 19 und 20 auf ein negatives Potential gebracht, während die positive Elektrode 8 sich längs des Systeme erstreckt und an die elektronenoptische Anode 4- angeschlossen ist. Der Regelwiderstand 21 ist an dem SpeiseansohluB der Elektrode 6 durch die Klemme 16 angeschlossen.
909823/0545
Diese im lalle der TJmkehrwelle erforderliche Abwandlung entspricht der Notwendigkeit, die Polarisation des Hoohfrequensfeldes des Aufbaues der Polarisation der schnellen Zyklotronwelle aniupassen, d.h. dass das elektrische Hoohfrequensdrehfeld auf die Elektronen in einem ihre Zyklotron-Rotationsenergie, vermehr enden Sinne wirkt. Diese Möglichkeit wird bei direkten Zyklotronwellen mit der positiven Verzögerungsleitung und bei umgekehrten Zyklotronwellen mit der negativen VerEÖgerungsleitung verwirklicht. Im übrigen unterechadet sich die Röhre der fig.5 nicht von der in Vig.1.
Da die Besiehung £ - £ (1 - -4—) wie im vorangegangenen
ρ ν *·
7all.su erfüllen ist, wSbei jedoch dieses Mal λ 7 Ac ist,
entspricht die in Iig«6 geseigte grafische Darstellung dieser Besiehung in dem Pispersionsdiagramm einer anstei-. genden Oeraden mit einem leilstück A1B* · Bei Äc - 8 cm und & - 100 kommt man durch ähnliohe Rechnungen wie beim vorangegnpgeBen Beispiel auf B - 1 540 (laues und auf die Xntfercttag «wischen 7 oder 9 vubA 6 von 1/4 cmt wenn man dieselbe ipannung von 1 000 ToIt «wischen diesen llektroden erhalten will. Die Gerade A1B1 ist somit durch diese seiden Punkte bestimmt.
Die für diesen Fall geeigneten Yersögerungsstüoke 7 und 9 wmA»& Ateraa Ale in fig·7 ohne Deckplatte dargestellte
" · 909Θ23/0548 bad original
U91312
Doppelkammleitung mit einer Breite Ton D-4oi und ! einem Zinkenabitand von 0,8 mm gebildet· Sie Länge L des Stückes 7 wird vorzugsweise so gewählt, da·« die gesamte Energie dem Strahl am Ende dieses Stückes übertragen ist· Duroh die Wahl der Länge der Betriebswelle von beispielsweise Λ « 10 cm kommt man durch Beohnung zu L - 7,2 cm. Venn diese Beziehung nicht erfüllt wäre und am Ende des Stückes die Hoohfrequenienergie noch ^j
anläge, würde sie durch eine Dämpfung absorbiert werden· Sie Länge des Stückes 9 wird aufgrund ähnlicher Überle-
gungen gewählt.
Sie Dispersionakurve des Grundmodus der Leitung von der angegebenen Type, die gemäss der oben erwähnten Angaben ausgelegt ist, fällt praktisch mit dem Teilstüok der Geraden A1B* zusammen.
Sie Regelung der Translationgsgesohwindigkeit vQ in dem Baum zwischen den Elektroden 6 und 8 erfolgt, wie in ?ig.1 und 5 dargestellt ist, mit Hilfe des in dem Kreis der Elektroden 8 bzw. 6 gelegten Begelwiderstandes 21· Der Strahl 3 beschreibt in diesem Baum Zykloidenbahnen mit je nach der Stärke des elektrischen leides mehr oder weniger dicht beieinanderliegenden Bögen. Baduroh ist die Translationsgeschwindigkeit regelbar und bestimmt die Verzögerung in der Übertragung de· Signal· «wischen dem Eingangs- und Ausgangskrei··
909823/0545
H91312
Bei Vernachlässigung dtr Verluste in dem Kreis errechnet sich die Bandbreite bei einer Binführungsdämpfung von 3 dB naoh dem Ausdruck
ι AL- -jl <-A
oder für Λ - 10 cm, -^f- - 1/6, das sind 300 MHs für f -
Γ
3 000 MHs.
Diese Ergebnisse zeigen den Ifortechritt gemäss der Erfindung gegenüber den oben beschriebenen bekannten Leitungen·
Bei Verwendung der Leitungen genäse dem oben angeführten ( Frinaip sur Herstellung von Breitbanddetektoren sieht der
Aufbau wie in Pig.8 aus, in der eine beispielsweise unmitj telbar von Jig.5 abgeleitete Bohre verwendet wird, wobei die gleichen Bemgezahlen beibehalten sind·
Der Detektor gemäss der Erfindung enthält also,wie in Pig.8 angegeben ist, eine elektronische Verzögerungsleitung, deren Elemente sich wie in Jig.5 wie folgt Busammensetzen: ein
ι evakuiertes Gefäß 1, eine Kathode 2, die einen Strahl 3 bildende Elektronen aussendet, ein elektronenoptische System mit einer Anode 4 und einer negativen Elektrode 5 sur Lenkung des Strahles in die Längsrichtung der Eöhre, eine negative Leitelektrod· 6, die parallel sum Strahl 3 angeordnet ist, ein Verzögerungsleitungsstüok 7, das nach
' den vorangegangenen Angaben ausgebildet ist, sich in Flucht 909823/0545
H91312
Mit der Leitelektrode 6 befindet und durch die Klemme 19 auf ein negatives Potential gebracht wird, eine Elektrode 8, die gegenüber der Leitelektrode 6 und dem Stück 7 auf der anderen Seite dee Strahles 3 angebracht ist, wobei diese Elektrode s.B. auf dem gleichen Potential wie die Anode 4 liegt und zu einer elnilgen Elektrode mit dieser Anode verbunden ist, und eine Sammelektrode 10, die am Ende der Bahn des Strahles 3 angebracht 1st·
Der Ausgangskreis für die Hoohfrequens,der in Fig. 5 durch ein cweites Yers8genxngsleitung*stüok gebildet iet,. entfallt hler, weil er bei der neuen Anwendung auf die Detektoren überflüssig ist.
Gtemäss der Erfindung 1st ein durch eine Impedans 22 dargestellter und von der ftejuMlelektrode durch eine Kapasit&t 23 getrennter Terbrauoherkreis in den Kreis der Sammelelektrode 10 gelegt. Bas Ausgangesignal wird bei 24 an den Klemmen der Impedane 22 abgenommen·
Vie in den. vorangegangenen figuren wird ein magnetisches Querfeld 13 in der Bohre erzeugt | die Anschlüsse 14,15, 16,17,18 dienen sur Anlegung von geeigneten verschiedenen Potentialen an die verschiedenen Elektroden· Bas Eingangssignal wird durch die Klemme 11 an das Yers8gerungsleitungs«- stück 7 angelegt.
909823/0545
- 16 Diese Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Bei Anwesenheit des Signaleβ breitet sieh der Strahl 3 im wesentlichen auf gerader Linie »wischen den Elektroden 7 und 8 aus und beginnt, Kreise in dem Baum wischen den Elektroden 6 und 8 zu beschreiben, wodurch seine Tranalationsgeschwindigkeit vermindert wird. Venn man ein niederfrequent moduliertes Hoohfrequenesignal an den Anschluss anlegt, breitet sich die Hoohfrequensenergie in der Verzögerungsleitung 7 aus und überträgt sich kumulativ auf den Strahl 3 t mit dem diese Leitung gekoppelt ist. Die Länge des Stückes 7 ist, wie oben gesagt, so berechnet, dass an seinem Auegangsende die gesamte Energie in den Strahl übertragen ist· Während dieser Übertragung beginnen die Elektronen Kreise eu beschreiben, deren Radiusquadrat im wesentlichen der lotationaenergie proportional ist, was der Umwandlung der duroh Kopplung übertragenen Hochfrequensenergie entspricht. Dieser Radius nimmt also während der Ausbreitung des Strahles längs der Verzögerungsleitung zu, was duroh die gestrichelte Hülle 25 dargestellt ist, welche die aufeinanderfolgenden Kreise berührt. Venn die Amplitude der Energie an der Klemme 11 auf der Höhe einer gewissen Schwelle angekommen ist, die von der Geschwindigkeit des Strahles 3 und dem Abstand zwischen den Elektroden 7-8 abhängt, ist der Radius der Kreise an der Stelle, wo die gesamte Energie auf den Strahl übertragen ist, d.h. am Ausgang der Verzögerungsleitung 7, so gross, dass der Strahl
909823/0545
U91312
wenigstens eine der Xlektroden 6 und 8 "berührt und wenigstens stm Teil durch sie absorbiert wird· Sr läuft dagegen frei »wischen den Elektroden 6 und 8 während der Zeitintervalle der Hoohfrequensperiode, wobei die Intervalle mit der Niederfrequens-Modulation verändert werden können, wo die Eingangeamplitude unterhalb der erwähnten Schwelle sinkt. Έβ wirkt sioh auf die Sammelelektrodt 10 bald die Gegenwart, bald die Abwesenheit oder mindestens die Verringerung des Stromes aus| die Veränderungen dieses Stromes werden duroh die Kapasltät 23 in der Zmpedans 22 übertragen, was ein Ausgangssignal an der Klemme 24 ergibt. Dieses Signal stellt also eine Anseige des Xingangssignales dar, und awar mit einer Verzögerung wegen der Durchgangsseit für den Strahl in dem Driftraum· Diese Verzögerung ist elektronisch regelbar, indem das Potential der Elektrode 6 mittels des Hegelwiderstandes 21 verändert wird.
Nan verbindet so die Breitband-Anseige mit hohem Pegel bei der Möglichkeit, durch elektronische Kittel die für die Messung gewünschte Versögerung au regeln.
- Patentansprüche -
909823/05*6

Claims (1)

  1. Patentanspruch·
    Elektronische Verzögerungsleitung mit einer Vakuumröhre, dl· in einem evakuiertem Gefäß einen Wellenleiter ohne Verlagerung enthält» der einen Driftraum bildet, Mitteln zur Irlaugung von gekreuzten elektrischen und magnetischen Querfeldern in dem Leiter, Mitteln sur Herstellung eines Elektronenstrahls und su seiner Lenkung in den Eingang des Driftraumes, einer Sammelelektrode für den Strahl nach seinem Austritt aus dem Driftraum, einem geometrisch periodischen Verzögerungsleitung β stück, dae sich längs wenigstens eines Teiles der 8trahlenbahn vor dem Eingang in den Driftraum erstreckt, und Mitteln sur Erregung dieses Leitungestückes durch ein Eingangssignal, dadurch gekennzeichnet , dass die Geschwindigkeit des Strahles im wesentlichen gleich der Gruppengeschwindigkeit der in dem Leitungsstück erregten Welle eingestellt ist.
    2· Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des Verzögerungsleitungsstückes •ine in dem vorher bestimmten verhältnismässig breiten !Frequenzband eine im wesentlichen konstante Gruppengeeohwindigkeiteoharakteristik besitzt, während das Verhältnis zwischen der Gruppengesohwindigkeit und der Phasengesohwindigkeit einer vorherbestimmten Haumharmonisehen im
    909823/0545
    U91312
    wesentlichen gleich 1 - -~j- ist, worinCJ die zentrale Kreisfrequenz des Band·β und£Jc die gyromagnetische Kreisfrequenz der Elektronen in dem magnetischen Querfeld in dem Leiter ist.
    3· Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass ein zweites Verzögerungsleitungsstüok sich längs eines Teiles der Strahlenbann zwischen seinem Ausgang aus dem Drifträum und der Sammelelektrode erstreckt und dass die Kittel zur Abführung des verzögerten Signales mit dem zweiten Stück gekoppelt sind·
    4. Leitung naoh Anspruch 1 und 31 dadurch gekennzeichnet , dass der Aufbau des zweiten Verzögerungsleitungsstückes dieselben Kennwerte wie in Anspruch 2 für das erste Stück aufweist.
    5. Leitung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet t dass die Mittel zur Abführung des verzögerten Signales mit dem Sammelelektrodenkreis gekoppelt sind und dass die Vorrichtung als Detektor mit breitem Band für das Eingangssignal arbeitet·
    6· Leitung nach Anspruch 1 und 2, in dem die Signalfrequenz und die Strahlgeschwindigkeit derart sind, dass die schnelle Zyklotronwelle, die sich im Inneren des
    909823/0545
    U91312
    Strahles ausbreitet, eine direkte Welle ist, dadurch gekennzeichnet , dass das Verzögerungsleitungsstück die positive Elektrode des Ausbreitungsraumes des Strahles gegenüber einer negativen Elektrode ohne Verzögerung bildet) wobei ein magnetisches Querfeld ohne den Baum zwischen den beiden Elektroden senkrecht zu dem zwischen ihnen durch den Unterschied ihrer Polaritäten erzeugten elektriahen Feld durchquert.
    7* Leitung nach Anspruch 1 und 2, in dem die Frequenz des Signales und die Geschwindigkeit des Strahles derart sind, dass die schnelle Zyklotronwelle, die sich im Innern dea Strahles ausbreitet, eine Umkehrwelle ist, dadurch gekennzeichnet , dass das Verzögerungsleitungsstück die negative ,
    Elektrode des Auabreitungsraumes des Strahles gegen- j
    über einer positiven Elektrode ohne Verzögerung bildet, wobei ein magnetisches QuerfAd den Raum zwischen den beiden Elektroden senkrecht zu dem zwischen ihnen durch den Unterschied ihrer Polaritäten erzeugten elektrischen YeId durchquert.
    8· Leitung nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch Mittel zur Regelung der Beziehung zwischen den elektrischen und magnetischen
    909823/0545
    U91312
    Feldern, um die durch die elektronische Leitung erzeugte Verzögerung zu verändern.
    9* Leitung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass das VerzögerungeleitungSBtück oder die Stücke eine Leitung der Sprossenbauart mit Deckplatten sind·
    10. Leitung nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 7 t dadurch gekennzeichnet , daae das Yerzögerungsleitungsstück oder die Stücke vom Doppelkammtyp sind.
    909823/0645
    Leerseite
DE1491312A 1963-06-12 1964-06-11 Elektronische Verzögerungseinrichtung Expired DE1491312C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR937794A FR1369416A (fr) 1963-06-12 1963-06-12 Perfectionnements aux lignes à retard électroniques
FR962556A FR85190E (fr) 1963-06-12 1964-02-04 Perfectionnements aux lignes à retard électroniques

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1491312A1 true DE1491312A1 (de) 1969-06-04
DE1491312B2 DE1491312B2 (de) 1973-03-29
DE1491312C3 DE1491312C3 (de) 1973-10-18

Family

ID=26201811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1491312A Expired DE1491312C3 (de) 1963-06-12 1964-06-11 Elektronische Verzögerungseinrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3341733A (de)
DE (1) DE1491312C3 (de)
FR (2) FR1369416A (de)
GB (1) GB1032680A (de)
NL (1) NL6406719A (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3459987A (en) * 1967-09-15 1969-08-05 Us Air Force Traveling wave phase shifter having independent gain and phase control
US3431453A (en) * 1967-11-20 1969-03-04 Microwave Ass Electron tube variable delay line
US3760219A (en) * 1972-04-25 1973-09-18 Us Army Traveling wave device providing prebunched transverse-wave beam
FR2491256A1 (fr) * 1980-09-26 1982-04-02 Thomson Csf Accelerateur d'electrons et generateur d'ondes millimetriques et infra-millimetriques comportant un tel accelerateur
US4523127A (en) * 1983-02-02 1985-06-11 Ga Technologies Inc. Cyclotron resonance maser amplifier and waveguide window

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3123735A (en) * 1964-03-03 Broadband crossed-field amplifier with slow wave structure
US2794936A (en) * 1952-12-24 1957-06-04 Csf Space-charge wave tubes
US2933639A (en) * 1956-12-06 1960-04-19 Sperry Rand Corp Frequency shifting apparatus
US3073991A (en) * 1958-09-29 1963-01-15 Raytheon Co Electron sorting devices
US3227959A (en) * 1960-05-13 1966-01-04 Bell Telephone Labor Inc Crossed fields electron beam parametric amplifier
US3179838A (en) * 1962-07-25 1965-04-20 Zenith Radio Corp Electron beam devices
US3153742A (en) * 1962-09-19 1964-10-20 Bell Telephone Labor Inc Electron tube delay device

Also Published As

Publication number Publication date
FR1369416A (fr) 1964-08-14
GB1032680A (en) 1966-06-15
DE1491312B2 (de) 1973-03-29
FR85190E (fr) 1965-06-25
US3341733A (en) 1967-09-12
DE1491312C3 (de) 1973-10-18
NL6406719A (de) 1964-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE966835C (de) Verstaerkeranordnung unter Verwendung einer Wanderfeldroehre
DE956707C (de) Wanderfeldroehre zur Verstaerkung und Schwingungserzeugung
DE2117924C3 (de) Mehrkammer-Klystron
DE853014C (de) Wanderfeldroehre mit einer Verzoegerungsleitung
DE955610C (de) Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonischen Betrieb
DE1541728B2 (de) Bandleitungsrichtungskoppler
DE2914533C3 (de) Rückwärtswellen-Oszillatorröhre
DE1491312A1 (de) Elektrische Verzoegerungsleitung
DE965726C (de) Wanderfeldroehre
DE2719311C3 (de) Rückwärtswellen-Oszillatorröhre
DE1286585C2 (de) Frequenzvervielfacher mit mindestens einem ein nichtlineares Element enthaltenden Leitungskreis
DE810049C (de) Elektronenentladungsvorrichtung mit Geschwindigkeitsmodulation
DE1126916B (de) Amplitudenselektionsschaltung zur Unterscheidung von impulsfoermigen Signalen
DE898635C (de) Elektronenroehre zur Frequenzvervielfachung fuer sehr kurze Wellen
DE954276C (de) Wanderfeldroehrenanordnung mit einem langgestreckten wendelfoermigen Wellenleiter
DE1296714B (de) Mit Zyklotronwellen arbeitende parametrische Elektronenstrahlverstaerkerroehre
DE1181342B (de) Linear-Ionenbeschleuniger
DE1298647B (de) Elektronenstrahlroehre zur Frequenzvervielfachung
DE1541928B2 (de) Laufzeitrohre fur breites Frequenz band
DE853015C (de) Lauffeldroehre fuer Verstaerkerzwecke
DE2201626C3 (de) Anwendung des Prinzips der Vorentzerrung bei Wanderfeldröhrenverstärkern
DE665909C (de) Anlage zum UEbertragen von Signalen mittels einer hochfrequenten Traegerwelle
DE954076C (de) Wanderfeldroehre, bei der zur Wellenuebertragung ein Rechteck-Hohleiter verwendet wird
DE931111C (de) Abgestimmter Verstaerker
DE1541928C (de) Laufzeitrohre fur breites Frequenz band

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)