Doppelkamm-Verzüerungsleitung und Anpassung dafür Die Erfindung betrifft
im allgemeinen Verzögerungsleitungen und insbesondere eine verbesserte Doppelkamm-Verzögerungsleitung
und eine Impedanzanpassung dafür. Die Verwendung von verbesserten Doppelkammleitungen
in Verzögerungsleitungs-Röhren und insbesondere in Kreuzfeldröhren mit kreisförmigem
Aufbau ergibt Röhren mit grösserer Vorstärkung, grösserem Wirkungsgrad und höherer
Ausgangsleistung. Solche Röhren werden als Senderöhren in Radarsystemen, Kommunikationsverbindungen,
Radioastronomie usw. verwendet.Double Comb Delay Line and Adaptation Therefor The invention relates to
generally delay lines, and in particular an improved double comb delay line
and an impedance matching for it. The use of improved double comb lines
in delay line tubes and especially in cross-field tubes with circular
Construction results in tubes with greater pre-strengthening, greater efficiency and higher
Output power. Such tubes are used as transmitter tubes in radar systems, communication links,
Radio astronomy, etc. used.
I:3 3ind bereits Röhren mit Doppelkamm-Verzögerungsleitungen hergestellt
wordeng vgl. beispielsweise US-Patentschrift 2 816 248. Typiseherweise wird eine
Doppelkamm-Leitung für Rückwärtswellenröhren vƒrwendety wie Rüokwärtswellenveratärker
oder Oszillatoren. Es ist vorgeschla,Men worden, die heiter
mit einer Reihen-Blindbelastung zu versehen und den Strahl
abwechselnd
mit den hängs- und Querspannungen der Doppelkammleitung in
Wechselwirkung
treten zu lassen; vgl. die gleichzeitig eingereichte Patentanmeldung
der
Anmelderin (mein Aktenzeichen S2 P2.D), in der die Priorität
vom
9. März 1964 der Anmeldung in den Vereini,rten Staaten Nr.
j50,504 bean-
sprucht wird. Bei dieser Leitung ist eine raumharmonische l-!un.dairi;:ntal-
Z or :rärtswelle mit verbesserter elektronischer Bandbreite
möglich. Die
Doppelkamm-Verzögerungsleitung kann also jetzt so7rnil in Vor.rärts-
Jl:@
auch in Rückwärtswellenröhren vervtendet werden, die im raumharmonischen
Fundamentalmodus arbeiten.
Eines der mit Doppelkammleitungen verbundenen Probleme besteht
in ihrer
relativ niedrigen Vlechselwirkungsimpedanz von 20 - 3p Ohm,
die zu verhält-
nilmässig niedrigen elektronischen Wirkungsgraden für Kreuzfeldröhren
dieser
Art von etwa 20 - 30 b'führen. Ein e,nderes, bei Verstärkern
mit Doppelkamm-
leitungen auftretendes Problem liegt. darin, Anpasc,ungen zu
finden, die,eine
Kopplung-der Wellenenergie zur und von der Verzögerungsleitung
ermöglichen,
ohne unerwünschte-Wellenreflexionen.herbeizuführen, die oft
zu unerwünschten
Schwingungen in der Röhre führen, wodurch die nutzbare Bandbreite
des Ver-
stärkere auf einen Wert verringert würde der wesentlich unterhalb
der
elektronischen.Bandbreite der Leitung liegt, die mit einer
verbesserten
Anpassung möglich wäre.
Ein weiteres bei Kreuzfeldröhren mit Doppelkammleitungen auftretendes
Problqm'liegt darin,`daso die. mäandernde 'Leitung, die durch
die 'Doppelkamm--
leituhg gebildet wird, Teile enthält, in denen der elektrische
Feld-Vektor
der Wellenenergie sauf der Leitung; parallel zu den statischen
Magnetfeld-
linien liegt. In :-:ineuc solchen lalle werden die Elektronen
des Stromes,
die °lieses elf:kLrische Fcld "sehen" axial aus dc:m Wechselwirkungsbereich
herausgetrieben und gehen :für den Strom verloren, so dass
der elektronische
'airi=un@;;@;rad er Röhre herabgesetzt wird.
Eri.ndun @;F@m:3;3 -@rird eine sich -wiederholende induktive
Blindbelastung
der Doppelk:zumleitunr; c,ar.llel zu den sich friederholenden
kapazitiven Quer-
_;liedern der Leiturig hinzugefügt, um die elektronische #Vechsel«irkungs-
impedanz zu vergrössern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
hat die
Blin-ibr:laatung di;. Form von Stumpf-Trägern für die Leitung,
die gleichzeitig
dazu dienen, die Leitung durch Wärmeabfuhr zu einer Wärmeableitung
zu
kühlen. Zu:,ützlcli wird durch die Erfindung eine verbesserte
Anpassung vor-
iü-bar ;sraa,cht, die eine Impedanzanpassung an die Verzögerungsleitung
und
von die;;er weg in einem breiten Frequenzband von etwa ±
25 7ä der Bandmitten-
fredu%:uz der höhre ermöglicht, wobei die Ausgungsleistung
sich nur um
3 dB ändert. Weiter werden c:rtindün;;U.)#mäss zentral cng,#,orelnete
Ansätze auf
vier Wochselerirkun aieittder Doppelkamnileitung in Kreuzfeldröhrem
vorgesehen,
;:o @aii.s s dic:j::n;:;en Soitentile der mäandernden Leitung,
in denen der elek-
tri ach-: Ti: :I. i-V#:1@-t@@r Ddrallel zum Idagnotfeld
liegt, vom Strom aus geladenen
P@artia:can _ntf@-:r-nL irerden, so dass keino Strompartikel
durch elektrische
i`r:I@I#:r in .,en vier Dcppelkamr,ileitung dem Strom verlcrengehen.
lri @ü@-:r i:ii t ''11tiunpfen , -etragenen Doppellar.Bn-Zireidrahtleitung
ist festge-
.3t :11t ..vordeigr, dFtou im.Grenzf,.11_von, Stüti}i'eri zr.aximaler
Breite, drrx:.rrenn .
die citür4pf c:= le# -;7 :ichr :S'reite hä#en' wie cl1;ineinandexgreifendon
Finger,
die Dispersionscharakteristik für die Donrelkamnleitung
sich der Disper-
sionscharakteristik für einen spaltgefalteten Hohlleiter
(split-folded
waveguide) nähern, wie in der Veröifentlichumg "Study of
Interaction
Structures", teahnioal document report 6SD-TDR-62-813, vom
November 19639
herausgegeben vom U.S. Government Defense Documentativn
Center, beschrieben.
In diesem Grenzfall ist die Wechselwirkungsimpedam sioherlioh
grösser als
die Wechselwirkungsimpedanz von einer nicht mit Stibnpfen
getragenen oder
nicht induktiv querbelasteten Doppelkammleitung, aber die
Handbreite ist
auf einen Miniair reduziert. Ein solcher Grenzfall@Äufbau
ist deshalb
relativ unbeweglich und erlaubt es dem Röhrenkonstrakteur
nicht, -die Band-
breite zugunsten der Impedanz in nennenswertem ifaße
zu verkleinern; im
Felle des spalt-,gefalteten Hohlleiters ist die induätive
Querbelastung kon-
tinuierlich iiber die Doppelkammleitung verteilt und bildet
keine sich
wiederholende induktive Querbelastung, wie sie durch die
hier vorgeschlagenen
induktiven Stümpfe hervorgerufen wird.
Die sich wiederholenden induktiven Stümpfe, die parallel
zu den sich wieder-
holenden kapazitiven Quergliedern der Doppelltammieitung
geschaltet sind,
wie hier vorgeschlagen wird, erlauben es dem Röhrenkonstrukteur,
die Band-
breite zugunsten der Impedanz in jedem gewünschten Maße
zu verkleinern bsw;
umgekehrt, wobei die Grenselbei einer nicht induktiv querbelasteten
Doppel-
kam] eitung und der spaltgefalteten Hohlleitung liegen.,
Der Röhrenkon-
strukteur braucht nur die relativen Abmessungen der Stumpfträger
zu ändern ,
und damit die Grösse der parallel zu den Quer-Kapazitäten
geschalteten
Induktivitäten, um. damit die untere Grenzfrequenz der Verzögerungsleittuig
in jedem gewünschten Maße $u verschieben.
Der hier benutzte Ausdruck "Doppelhamnnleitung" soll bedeuten,
dass die
Zweidrahtleitung eine Bandleitung ist, bei der die die mäandernde
Mer-
tragungsleitung bildenden Leiter. in Richtung senkrecht zum
elektrischen
Veld-Vektor des dominanten Modus eine Breite haben, die grösser
ist als
die Hälfte der charakteristischen Distanz zwischen den Leitern
in Richtung
des elektrischen Feld-Vektors. Dadurch werden.zusammengesehaltete
Fahnen-
hagnetron-Strukturen ausgestaltet, bei denen die Schaltbügel
eine kleinere
Breite haben als der halbe Abstand zwischen den Fahnen. Solche
Bügel-
Pagnetrons sind sohmalbandige Geräte, weil die durch solche
schmalen Bügel
gebildete Zweidrahtleitung eine kräftige stehende Welle entwickelt,
die
sich durch die grossen Sprünge in der charakteristischen Impedanz
der
Zweidrahtleitung ergibt, die durch solche schmalen Bügel und
weiten Fahnen
gebildet wird;.
Durch die Erfindung soll eine verbesserte Doppelkamm-Verzögerurigsleitung
und Impedanzanpassung dafür verfügbar gewacht werden, so dass
Röhren mit
verbessertem Betriebsverhalten möglich werden.
Durch die Erfindung wird eine Doppelkammleitung mit sich wiederholender
induktiver Blindbelastung parallel zur sieh wiederholenden
Kapazität der
Leitung geschaffen, so dass die elektronische Weehselwirkung$impedanz
der
Leitung vergrössert wird, wodurch sich wiederum der Wirkungsgrad
und die
Verstärkung erhöhen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht die sich wiederholende
Blind-
belastung aus induktiven, thermisch leitenden Stümpfen, die
die Leitung
mit einer Wärmeableitung verbinden, so dass die Kühlung der
Leitung
verbessert wird. .
Erfindungsgemäas wird weiterhin eine neuartige Bandleitung-Impedanzanpassung
zur Anpassung an eine Doppelkammleitung verfügbar gemacht,
und die neuartige
Bandleitung ist dadurch gekennzeichnet, dass einer der Leiter
eine auf
a
Gehrung geschnittene Hecke an dem Anschlusspunkt zur Doppelkammleitung
hat,
so dass ein im wesentlichen reflexionsfreier breitbandiger
Anschluss an die
Leitung erzielt wird.
Erfindungsgemäas werden weiterhin auf der Wechselwirkungsseite
der Doppel-
kammleitung zentrale Ansätze angeordnet, die sich von der'Leitung
auf die
Kathode zu erstrecken, so dass die Wellenumlenkteile der Doppelkamnil.eitung,
in denen elektrische Feldlinien parallel zu den statischen
Afagnetfeldlinien
in Kreuzfeldröhren auftreten, vom Strahl-Feld-Weahselwirkungsbereich
ent-
fernt werden, so dass .der elektronische Wirkungsgrad verbessert
wird.
Weitere Merkmale und*Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Doppelkamm-Verzögerung-
leiteng; '
Fig. 2 ein Ersatzaehaltbild für die.Verzögerungsleitung
nach Fig. 1;
Fig. .3 ein A7 -/! -Diagramm zum Vergleich der Dispersionscharakteristik
bekannter Verzögerungsleitungen mit der erfindungsgemässer;
Fig.- 4 einen Querschnitt durch zwei alternative
Ausführungsformen der
Doppelkr@-Verzögerungsleitung nach der Erfindung; beide
Aus-
führungsforimen sind im Querschnitt gleich;
Fig. 5 einer:. Schnitt län" : der Linie 5-5 in Fig.
4 bei einer Ausfiälmmgs-
form der Erfi
Fig. ü eine Ä-rsiclzt von ti-6 in Fig. ¢ der Ausfiihrnngsform
nach Fig. 5;
Fig. 7 ein 1@rs tzschültbiid der Leitung nach Fign. 4
- 6;
Fig. t@ einen Schnitt längs der Linie in Fig. 4 durch
die zweite
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. einen teilweise weggebrochenen Schnitt längs der Linie
9-9 in
Fig. q. der Ausführungsform nach Fig. tt;
Fig. 10 ein Ersatzschaltbild für die Leitung nach Fign.
4, ö und ;;
Fig. 11 eine per:3rektivische Ansicht zur Veranschaulichung
der erAfindungs-
gemässen bnnassung;
Fig. 12a einen Querschnitt läng-3 der Linie 12a-12a
in Fig. 11;
Fit;. 12b :;ins flachgelegte Aufsicht auf die Miiander-Bandleitung
nach Fig.12a;
Fig. 12c einen Querschnitt längs der Linie 12e-12e
in Fig. 12b;
@Ir. 13 einen Längsschnitt durch eine Röhre.mit einer
Verzögerungsleitung
nach der Erfindung;
Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie 14-14 in Fig. 13;
und
P'ig. 15 einen Schnitt längs der Linie 15-15 in Fig. 14..
In rig. 1 ist eine b@ilv,#niit,: Don1)(-e7_'-;Lmti-#-V,#,rzöm#erunrsleitun,-;
dargestellt.
Die Leitung besteht aus zwei ineinandergreifenden Kämmen A
und B, die
jeder aus einem Rückteil. mit davon herabhängenden Zinken best:hen.
Der .
eine Kamm A bildet @:inen Leiter einer Bandl_eitunm; der andere
Kaimi B .
den anderen. Auf der L.itung laufende Wellen n:ä,indern üb@-r
einen uei 1
angedeuteten Strom Liu:z 7-#ladenen Partikeln, hlektronen,
hin und her, der in der Nähe der Struktur oder durch nicht
dargest@:ll te,
aasgefluchtete Üf'nungen in der Strul-.-tur projiziert wird.
Ein Ersatzschaltbild für die Doppelkarwileitung nach Pik. 1
ist in Fig. 2
dargestellt. Die gepunktete Linie stellt den T:'eg der geladenen
PartiLel
dar, und diese treten @:lternieren1 mit den karazitiven Qiierspannun!j-en
der
Leitung in Wechselwirkung, die zwischen den relativ gross::#n
einander gagen-
überliegenden Flächen benachbarter Zinken der ineinandergreifenden
leitenden
Kämwe A und B entstehen und die die sich ;niederholenden kapazitiven
h@uer-
glieder der Leitung; oilden.
s
Die Dispersionsclar::Ateristik der Leitung nach l@,ig. 1 ist
durch .>ie i;uii; @ier,-
e Linia 2 im Co - %3 -Dia-,ramm in Vir. j dargestellt.
Die ::urve 2 zeimt,
dass die Leitung im raumharmonir;cli_:n li`cuidL:,mental-PüchwärtjaoilenL,@(lduu
tot und seli)jtv::rctäridlich andere Raumharmonische höherer
Ordnung führt.
Es ist bekannt, dass beis"lielsweise Vor.närtswellen-l#Jechselwirkunr,
mit der
ersten Vor"ärts--Raumharmonischen bei herabgesetzter äliannung
und Cechso1-
wirkungsimpedanz von der Pundamoutal-Rückwärtswelle erhalten
werden kann.
Aus der Dispersionscharukteristik ist zu erkennen, dass die
Leituni; eitre:.
breitbandig ist, das Ban,l reicht von Gleichstrom oder nahe
Gleich.;trom @öis
zu einer ober@:n Gren#;fre ,uenz W2. Die obere Grenzfre,luenz
(',eJ,, :nt;3;`r7_cht
te_» l@'esofi.:nz -er i_ diilitivan L mit den kupazitiven ('!iierl.iedern
C i_: #ler @@rs<<tz:;c-ri@at»n@;, un1 entj(@richt einer
Phasenver:>o@_riebun%r längs
1, vgl. Firm. "1. D(:r brau(:h)aro `feil der Dispersionskurve
wird
durch den Teil der Kurve 2 zwischen den Punkten X und 'f definiert.
Dieser
Tei_L der -',U,#ve en-tsx>r-icht or@ilctischen ätrahlspannungen
und hat eine zi3m-
lic11 @-;rc@sse @rupr@:n;esch:rindi-;k(:it, a.h. pronorti.on@"l
cler : t ii#"ung der
Kurve 2. Die elel@tronisohe V'Jechselvrirkungsim#:;:danz der
Leitung ist umge-
l-airt pr(lportional der Griip?)engeschirindir;-k,:it, und
die Doppelkamimleitung
nach FiZ. 1 trat deshalb eine typische Wechselwir@--ungsirapedanz
von 20 - 30
Ohm, die zu relativ niedrigen Wirkungsgr..Aen von 20 - 30 7ö
führt.
In 'i-m. 4. - j ist eine Aujführungsform der -Erfindung dargest^11-t.
Ganauer
induktive Blind-uelastung L2 parallel zu den kapazitiven Quergliedern
C der Leitun-, geschaltet. Die Induktivität L2 der Querglieder
ist so be-
r.@e:@:; d:zss oie mit der Querkapazität C der Leitung bei
einer Frequenz W
in :_@: .u((;.(nz xurtn:@t, die die untere (=r:2nz re,lusnz
der Leitung bestimmt. Eine
üc>@@rtr<s;rung:@leiturr kann keine Wellen führen, sofern
nicht die Längs-Blind-
vride::@tänd:.@, vrie sie durch Ll hervorgerufen sind, ein
anderes Vorzeichen
:r-tuen uldie Blindwiderutände der tMerglieder L2 und C. `feil
L2 parallel
zu C li#:;t,mu:@s :also die Leitun- oberhalb der Parallol-Rejorranzfrequenz
der
Gliedeu L2 und C betrieben werden, weil sonst der kombinierte
Blindwiderstand
der (uerglieder L2 und C induktiv ist, d.h. nicht das uhrgekehrte
Vorzeichen
zm" Blindwiderstand der Reiheninduktivitäten L1 hat.
U:-r:; induktive Element L2 -.rird vorzugsweise durch kurze
Abschnitte einer
Gweidrahtleitung.peschaffen, die durch im allgemeinen parallele
leitende
Stürh;,fu 3, beia")ielsweiee <aus Kupfer, -gebildet worden,
die von der Leitung
weg hervoratehen. Die Stümpfe 3 vcr;)inden die leitenden Zinl.en
4. nah::. 4m
Mittelbereich mit einer leitenden Platte au'ut@fcr. D i@3
Platte 5 schliesst die Bandleituar"urz, die aus den benachüLrten
@.arl:;len
Stümpfen 3 gebildet -:;,ii@d. Die tür@r.:Ye j sind in der d
undder Br#-,ite a
so bemessen, dass <lie- =Tes:;mt,@ el,;ktrische Länge A1
von der Spitze der
fahnenartigen Zinken 4. zur Platte 5 kleiner ist als
# o bei der unteren
Grenzfrequenz des Durchla,ssbandes der Doppelkammlei-tung.
Di:@se .7imen:A.un
a ist charakteristisch gleich # für den spal t-gef @Ll
t;at_,)n Üchlleiter. Die
Platte 5 bildet vorzugsweise das Vakuumgefäss der Rehre und
dient dabei
gleichzeitig ala Wärmeableitung zur 1;ühlung der leitend(:n
Zin, en 4.. -ie
Stümpfe 3 erteilen der Doppelhamn,lei tune auch eine p-rössece
nie,li:-.ni>3ctie
Festigkeit.
Die Dispersionskurve für die i tumpf,estützte Dorpelkanu@ileitun,g
nach i i,#n.
7 ist durch die Kurve Ei in Fig. 3 dargestellt. Ersichtlich
hat der nutzbare
Teil dieser Kurve zwischen den Punkten XI - yI eine iici.Mung,
die wesentlich
kleiner ist als die-Neigung der Kurve 2 für die nicht mit inauktiv#-#n
gliedern versehene Leitung. Die Gruppengeschwindigkeit der
stiunpfge-tützt3n
Bandleitung ist also herabgesetzt und die elektronische ;"'echs;:lwirkungs-
impedanz wesentlich vergrössert. Bei einem typischen Ausührun@si.):,i@>:,iel
haben die Stümpfe 3 die ';lechs#"lwirl;ungsimped.anz von 20
- 50 Ohm @zui 00 - öci
Ohm erhöht und eine entsprechende Erhöhung der elektronischen
`7echs.:lrirh:ung
von, 20 - 30 j@ auf 45 - 50 ;Q herbeigeführt.
In Fign. 4 und t3 - 10 ist eine andere Ausführungsform der
lPrf'indung darge-
stellt. Bei dieser Ausführungsform enthält die Verzögerungsleitung
eine
Doppelkamm-MEianderleitung mit einem ähnlichen Aufbau wie gemäss
Fign. 4, 5
und 6, nur dLss die Zinken 4 der ineinandergreifenden Kämme
A und B bei
sind. Tiie Gabelung der Zinken 4 führt eine zusätzliche induktive
i n ` ci;re i.ii i, den Leitern A und B der Bandleitung ein.
Dic,;e @liilau,.Jautu.nfr bei "i sor ;t @'ür Feine elc.ktromr.#gnetische
Wechselwirkung
los @trci:.; aus ,-;:ladenen Partikeln mit den Spannunc,en,
die über den Längs-
inti;riL1 1 (:!7i-. 10) ;:gebildet werden, vio die gepunktete
Linie den
3tr,@l_=i_-ae; veran:3cü@;uli.cit. Die Art äer b,.i solchen
Leitun@"@an erhaltenen
eJ.ei@.;-ronischen 'r@echaelairlun; .soll .#IJ.ternierr;n,Ie
und Ouer,mJ.ied-
. vicil :lie Strahlpartikel aö.iecü:;elnd mit den
und in:Jecizsel:virkunr-r tret(-,n, die in der Leitung durch
-iio l;l.-r:,;n@e Lr wid L C jnt.-liclz;#:#lt vierden.
1 2-
J -tumb) -Ctr;"#-er 11- # 3 sind eoGnao wie boi
der AlasfWLrun##oforni nach Fim- 4 - 6 ver-
.rendet, um @.inken 4 mit der Eüciil,latte 5 zu verbinden.
D;_e @i sh@:r:.i.onar-urve für die Leitung nach Fi-n. 4 und
ö - 10 ohne Stumpf-
tr»@,".r 3 ist Jurch die ;7e@>uni:tete Linie Ei in l!i.`;.
3 dargestellt. Aus dieser
ir;t r.rsicritlich, dass die:": :@ltarnier;nile Längs-- und
Quer-
in der raumharmonischon rund;,,mental-Vorwärts-
Yr@ale die fhasenv :rschiebung pro Abschnitt in den Bereich
v#.n 'r' bist' in leia geiten B<;trieiioband von
Gleichstrom bisW2 fällt. Die
A,al r:i i;un#; ;iies::r L.:itunf; und die hinter ihr stehende
TheeriA, aufgrund deren
ein" Vcraciärtsii(-;-llen-Disperaionskurv(# stritt einer Rückviertswellenllurve
ist in dar bereits erirühnten g1<A chzeitig eingereichten
Armieldung der
Anmelderin (mein,! A-te S2 P2 D) beschrieben, in der die Priorität
vom
i lärz 19b4 dcsr Anmeldung in den Vereinig ten Staaten Ser.No.
350,50q. bean-
sprucht .rir#i.
Die Stumpfträger 3 fi4Ten, wie oben beschrieben, ein induktives
Glied L2
parallel zu den kapazitiven Quergliedern C hinzu, so dass sich
bei der
freduenztv f 1 eine Resonanz mit der 4uerkapazität ergibt;
diese Resonanz-
frequent bestimmt die untere Grenzfrequenz der Leitung. Darüber
hinaus
führen die Stumpfträger 3 such zusätzliche Induktivitäten in
Reihe mit den
Leitern A und B ein. Diese zusätzlichen Induktivitätenwerden
im Ersatz-
schaltbild zur Induktivität der Blindelemente ( addiert, so
dass sich
LI1 ergibt. Lt 1 ist wesentlich grösser als, L1, ;jo dc.ss
die obere Grenz-
frequenzw 2 - merklich herabgesetzt wird
aufWI2, und die neue Dispersions-
kurve verläuft wie bei 9 in durchgezogenen Linien dargestellt.
Elektrisch
ergibt sich deshalb durch die S L1zm )ftx°ä!"er 3 eine Erhöhung
der unLeran
Grenzfrequenz aufW11 und eine Erniedrigung der oberen Grenzfrequenz,
so
dass die Steigung der Disl;ersionskurve wesentlich herabgesetzt
und die
Wechselwirkungsimpedanz ::rhöht @vird, mit einer ents-orecrien(len
hrhöhurg, des
Wirkungsgrades und der Verstärkung. Die Stümpfe 3 haben auch
den EfZekt,
dass die ganze Dispersionslurve 9 in den Bereich praktischer
StrahlipannuiirT'n
zwischen V1 und V2 gebracht "#rird, so dass praktisch die gunze
Bandbreite
der Leitung zur elektronischen Wechselwirkung verwendet werden
kann. `:iie
oben dienen dio Stüm,;f c: 3 auch dazu, die Leitun; durch t'Järuieabl'uhr
zur
Plattc 5 zu kühlen. Die Grösse der durch die Stüml)fo 3 hinzueführten
lLri(luk-
tivität wird durch f#;eschicktQ Wahl der A":>mes"un@r::n a,
d und w in der üben
beschriebenen Weisu re"uliert.
1n Fig. 11 ist dit: Anpassung; nach der Erfindung dargestellt.
Bei dieser Aus= .
führungslorm bilden benaciibarto Stümpfe 3, die purallel zur
Leitung li3,t"»n,
eine Bandleituri;..;u,.'ülixwi;. Die (ahne oder der 5;ink®n
4 der an cinen der
SttW,pfe Angeschlossen ;st, ist in Höhe h aui' Qchiung gsgchnitten,
so dass
(::iric auGt'hiun7 beschnitt @ne Ecke bei 11 ents terit, Wodurch
dies,: eine
.r(: ; ;ntlich verkleinerte Hölie an Ger von dur Stützlil fitte
5 fernen Kante
hg.t, verglich,jn mit dar Höhe an der. (lag Platte 5 b.:nachharten
KL:.nte. Bei
::iner- .)i-:vorzu.,ten Aus Cührungafurm ist "leg Stui. pf
3 ebenfalls in der Breite
:,r =Luf G-hrunir ,,;.::schni tt(in, ,ras :durch -:ine geradlinige
Fortsetzung der auf
G@@tuun;;es;aini c t:@n@@n Kante 1 1 dos Zin'eni 4 err-:icht
;rird. Vorzug .weise
-1zt ler Stumpf j an feinen Anschluss <n d(:n Zinken
4. wlter einem `.in_el
dz, r @ü.i1'r'J@Ch.iE: -fier l:@itt"lliiiie des S tuml-,fos
j au' @ohrun- ge-
@@:i.nitten, in ni7. 12 erkennbar. ist, wobei die auf Gehrun;
1#'_wnte I I furch die Mitt(Minie ctea Stuzripfes an den Anschluss-
@un,_ t 1 2 an den Zinken 4. v::rläuft.
.-@itr 1 #ic:nter#n .t';rläuterun der (,ehr-1an7schüitt-hn
#rissunm ist ::s", in V:@r-
!iindun-r mit Fi;@. 1 1 o(;züglich einer nicht au f(;etrennten
Doppelkammleitung
beschrieben. In den mei;,tcn Fäll;:n ist die Doppelkammleitung
jedoch aufge-
trennt, un(1 die Anpassung .rird in der Nähe de" 'rr^nnstück@:)s
31 (vgl. Fig. 14) '
,-tn der - @in-@@znMS- undAler Ausgangs-Klemme der Verzögerune;sleitung
angebracht.
'rrenii@i tück 31 ist typiacherveise ein massiver leitender
Block mit dem
@;l:,ich:n #tuersuhnitt wie die Leitung. In der Praxis dient
deshalb das Trenn-
.;1;ück 31 als letzter Zinken 4" der Verzögerungsleitung und
dieser Trenn-
zinl-en z1" ist vorzugsweise wesentlich dicker als der benachbarte
Leitungs-
zin'"en 4. Im vorliegenden Zusamiocnhane soll der Ausdruck
"auf Gehrung ge-
3chnittener Zinken" auch einen auf Gehrung geschnittenen Teil
des Leitungs-
Tr,inri::tück,#s bezeichnen. Diese Trennstru ktur 31 ist in
Fig. 11 dargestellt
una caa.:n@@o in der Röhre Fig. 14. Es ist zu erwähnen, dass
der Trennblock .
j1 b@:1 1 1 nur für den unmittelbar der Verzögerungsleitung
benachbarten Teil
ii.ut' G(ilirurirr roscl)nitten ist. Die `liefe der auf Gehrung
geschnittenen Kante 11
ist bei einer typischen Ausführunmaform nur doppelt so ürosa
crie die
Zinkendicke der übrigen Zinken der Verzö,-;erung.,aleitung.
Ein als Phantom angedeuteter Hohlleiter "13 'steht mit der
uu,; Stüm )fen
gebildeten Bandleitung über eine hantelförmige Blende 14 in
Ver>>iridunr:,
die durch die leitende Platte 5 geschnitten ist. -ine kanazitivc:
Anpassun@;-
campe 15 ist in der 11itte des rIohlleitE;rs 13 angeordnet,
um Im.)eciariz
des Hohlleiters 13 an die Im-edanz der Blende 14 anzu@)aäc3n.
Wellenenergie wird vom Hohlleiter 13 über Blende l q. in die
Bandleitung
zwischen Stüm-E?fen 3 eingekoppelt. Am Verbindungspunkt 12
der Stümpfe und
der Zinken 4. sorgt die auf Gehrung geschnittene Ecke
1 1 des Stumpfes 3 Luid
des Zinken:, 4. dafür, dass die Wellenenergie eine recht;rinklige
Drehung aus-
führt, wie durch den Pfeil in Fig. "11 angedeutet, Lund dann
läuft diese in
der üblichen Weise durch die Doppelkammleitung.
Die auf Gehrung geschnittene Ecke 11 bildet eine fast reflexionsfreie
An-
passurig, d.h.,weniger als 1 jn reflektierter =Energie entsprechend
einem
VSWR kleiner als 1,2 in einer Bandbreite von 25 - 50 Via. Eine
ähnliche An-
passung ohne die auf Gehrung geschnittene Ecke 11 hatte ein
VSVIR von 1
entsprechend 10 je reflektierter Energie, was iin allgemeinen
als für breit-
bandigen Röhrenbetrieb mit hoher Verstärkung unbefriedigend
betrachtet wird.
In L'ig. 12 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Ins-
besondere ist dort dargestellt, dass die Zinken 4 mit Anj:_tzen
41 vors<rhan
sind, die von den Zinken 4. um eine Strecke g zur Kathode hin
hervorragen und
dadurch die Weohselwiri@ungsseitenlxante der Doppelka=i-Bandlei.tung
definieren.
lins«,tzu 4' .,;r@il:'en Über dc3n ::tG,>ltpil der Doppelk,2nu:lcitung
und
enden in a_@i:@l<:r ric?itun;; :boi oder nahe dem Eule der@,rlica,@e@iden
`T'aile
der Zin l:en i+. 3,it ::ndercri
dor Ab,itand k z-sri_sohen den axialen
:na#:@n d.er s;n:#ätze <hf un.a cler: R-ücl-:ra@il der Doppell-11gleich
den. lenEiden der leitenden Lt:iinl,.,-:n y. und dem
"nder:?n Liai-t :r der :i,dand(irn:len naudleitung @v.rl 5
und 8). Bei einer
iuevc@x,zuj;t_:n hujüh-ruiisforni i-Zt g etwa gleich Q und
k ist etwa gleich 0t,
und: i,, die Br;rite der IWäander-Bandleitunr; ist wenigstens
dreimal: so gross
wie g. Der Grund-Für diese Proportionen ist ersichtlich, wenn
angenommen;
rvird, dass die I°Ic:),n;er-Bäncllaitung ausgebreitet ,virde
wobei die Stümpfe
3 vsi-nuchle:aäir -t aerdsn. Ein- solche ausgebreitete Leitung
würde aussehen
wie in Fieii. 1:2b und 1;1c dar-edtollt.
Bi.a oilarakteristische Impedanz Z01 der Bandleitung
nach Fgnr 12b und 12c
-rgibt sich auo (!er Gleichung Zsl _ -# 3'77
#- t wobei 0 der Abstand .
zvriscizen den Leitern der Bandleitung; und b die Ouerauadellriung
der Leiter
ii;t. Ir. -:in@:m1'eil der Bundleitung nach`Fig.
1220 ist b gleich p,. in einen
anderan Toil b gl(:ich p '+y
sli: chrar.tlit@:ri:;i;iacüe U,oedanz der niäauderud(än
Bandleitung nach Pig. 12b
@nle:rt ;i.ciz #aa@; z :r3 sches, P (27) ilLundp@( j77 . In
einem typischen
iixidert sich Zsl Zwihef 70.m:. und 94r so dass eiri
V;3#@llt von 1,2b gebildet wird., sras etwa 1. w reflektierter
I,ciiatung an
Diskoritinuität:an in Z s@ ents,-oricht. Diese Gr#6sse an reflektiorter
Lcis
i:lt alzeptierb,. 1 `ho- r'efel@ticrteistse'uts'ethäud einef
1-a0, giifi
äl.rung In Zalsat dedoah für
x@di-tberldbe-t:eä ri:ht a.Ie@tiei'b.w
Der Efiii'c:l=t der Ans'Itze 41 -:@@@stc@ht darin, dass die
Umlenkteile des elek-
trischon Feldes E in der Bandleitung vom elektronischen trechsel@virizungs-
bereich 20 entfernt @;rerden. Auf diese Weise vrerden die elektrischen
Peld-
linien E, die parallel zum statischen 14agnetfeld B in Kreuzfeldröhren
liegen, vc:m Elektronenstrom 20 entfernt, so daso Elektrönen
des Strahls
20 nicht längs der magnetischen Feldlinien B aus dem Strom
herausgetrieben
werden.
Iü @@ign. 15 und 1¢ ist eine F£Ghre mit laerknalen der
Erfindung darestüllt.
Genauer handelt eu sich um einen -ty;>ischen X-Band-i.)'2.euzfaldverstdrker.
Die
Rühre besteht aus einem hohlzylindrischen Vwkuumgefäss 5, beispielsweise
aus Kupfer. Eine Reihe von mit Stümpfen 3 gestützten> Fahnen
oder Zinken
ragt radial von der Innenseite vier Gefässwandung 5 nach innen,
um mit
ringförmigen Leitern A und B eine Doppelkanuuleitung der Art
zu bilden, die
in Verbindung mit Fi,m. 4. - 7 beschrioben worden ist. Die
Leiter A und B,
beispielsweise aus Kupfer, reichen bis zur Wand 5 und sind
mit dieser ..
leitend verbunden, beispielsweise durch Liten.
Ein hohlzylindrischer Kaltkathoden-Emitter 17 ist koaxial zentral
zur '
Doppelkanunleitung angeordnet. Die Kathode besteht ;tus einem
Werkstoff mit
hohem Sel-,undär-nTlektron(-,n-Enissions-Verhältnis, beispielseeise
Beryllium-
Kupfer. Zwei ringförmige Endkappen 18 sind an den axialen
Enden des Iniittexs
1-7 angeordnet. Übliche Hochspannunys,-Durchführungsisolatoren,
nicht darge= ,
stellt, bringen die Kathodensäule 2¢ durch das Vakuümgefäss
.zum- Lmitter.
Esn Paar hallzylindesaher l#iagnetpolschuhe .25, beisi)ie.lswes.e
aus Weich-
eisen;, s::nd axial im Abstand auf gegenüberliegenden Seiten
dee. Emitters 17
und der Doppelkammleitungen A und 'B angeordnet, um ein axiales
@r@agnet-
feld von beispielswoise 5.000 Gauss im elektronischen Wechselvrirkungs-
spalt 26. zwischen d.em.Enitter 17 und der Doppelkamnileitung
zu erzeugen.
Peri.ianonte C-förmige TIIagnete, nicht dargestellt, verbinden
die Polschuhe
25 iuoserlialb des Röhren-Vakuumgei'ä;;ses, um die riiagnetomotorische
Kraft
für daü axiale l;agnetfeld zu liefern:
Ein Paar Hohlleiter 13 ragt radial vom Hauptröhrenkörper 5
weg. Geei-mete
gasdichte, wellendurchlässige Fenster, nicht dargestellt, schliessen
die
äusseren Enden der Hohlleiter 13 a,b und enthalten Flansche,
mit denen die
Rühre an die Hohlleiter angeschlossen ,vertlen kann, damit
Wellenenergie in
-iie Eörire eingespeist und aus dieser heraus;%enomnion werden
ILann. Hantel-
förmige blenden 14 erstrecken sich im wes,-,ntliehen vollständig
über den
Hohlleiter 13 und stehen durch die Wand 5 mit Stümpfen 3 in
Verbindung. Die
.lrn#l.en 14 oind an den Hohlleiter 13 über kapazitive Anpassungsrampen
15
i:ng:ekoppelt, die eine Steigung S- von etwa 122,5 0
haben. Die Blenden 14 sind
relativ dick, d.h. si<: haben eine Länge t, die Grösser
ist als ein kleiner
3ruchteil der minimalen Querabmessungen c, um eine breitbandige
Kopplung
Int geringem Gütefaktor zu. erreichen, weil der Gütefaktor
der Blende 14
um#;ei-enrt proportional ist :leg Vörhältni; der Diche zum
Quervc:rhä:ltnis t .
t)i-: Lc:i-tung ist bei 31 mit eini-:m Metallsektor aufgetrennt,
der eich über
einen Bogen von etwa 540 erstreckt, so dass ein Driftraum 32
gebildet wird,
9n dem der wieder eintretende Strahl sich entbündeln kann,
ehe er wieder
in Wechselwirkung mit der Leitung eintritt. Bei einer typischen
Röhre vom
Aufbau nach@Fign. 1j bis 15 hat die Röhre einen Betriebsbereich
von 895 bis
;,o GIlz als.Rtickwärtawollenverstärker, eine mittlere Ausgangsleistung@von
1 kW, eine Spannung zwischen Anode und Kathode von 28 bis j5
kV,- eine
Synchronspannung von j - 5 kV, und eine Verstärkung von 20
dB. Die
Zeitungszinken ¢ hatten eine Hche h von 7,11 mm, gine Gesamtlänge
a ein-
schliesslich Stumpf von 7,25 nun, eine Stumpflnge d von
j16 mm, eine
Stumpfbreite w von 3,18 mm und eine Zinkendicke von 0,76 mm,
und einen
Abstand von 0,76 mm zwischen den Zinken, eine Ansatzlänga g
von 10,15 mm
und insgesamt 34 Linken in der Zeitung.
I: 3 3 tubes with double comb delay lines have already been manufactured, see for example US Pat. No. 2,816,248. Typically, a double comb line is used for reverse wave tubes such as reverse wave inverters or oscillators. It has been proposed to men who are cheerful to provide a series blind load and alternate the beam
interacts with the hanging and transverse voltages of the double comb line
to let go; see the simultaneously filed patent application of
Applicant (my case number S2 P2.D), in which the priority from
March 9, 1964 for registration in the United States No. j50,504
is said. With this line there is a room harmonic l-! Un.dairi;: ntal-
Z or: rärtswelle with improved electronic bandwidth possible. the
Double-comb delay line can now so7rnil in supply Jl: @
can also be used in reverse wave tubes, which are in space harmonic
Working fundamental mode.
One of the problems associated with double comb lines is theirs
relatively low cross-acting impedance of 20 - 3p ohms, which is too
moderately low electronic efficiencies for cross-field tubes of these
Kind of about 20 - 30 b 'lead. Another, for amplifiers with double comb
lines occurring problem. in finding adaptations that, one
Enable coupling of wave energy to and from the delay line
without causing unwanted wave reflections, which are often unwanted
Vibrations in the tube, whereby the usable bandwidth of the
a higher value would be reduced to a value which is substantially below the
electronic. bandwidth of the line is that with an improved
Customization would be possible.
Another that occurs with cross-field tubes with double comb lines
The problem lies in 'daso die. meandering 'line, which through the' double comb--
leituhg is formed, contains parts in which the electric field vector
the wave energy s on the line; parallel to the static magnetic field
lines lies. In: -: ineuc such lall are the electrons of the current,
the ° reads eleven: kLrische Fcld "see" axially from dc: m interaction area
driven out and go: for the electricity lost, so the electronic
'airi = un @ ;; @; wheel the tube is lowered.
Eri.ndun @; F @ m: 3; 3 - @ rird is a repeating inductive reactive load
the double k: zumleitunr; c, ar.llel to the repeating capacitive cross
_; songs of the Leiturig added to the electronic
to increase impedance. In a preferred embodiment, the
Blin-ibr: laatung di ;. Form of butt-girders for the line working at the same time
serve to dissipate the line to a heat dissipation
cool. To:, ützlcli an improved adaptation is provided by the invention.
iü-bar; sraa, cht, which is an impedance matching to the delay line and
of the ;; he away in a broad frequency band of about ± 25 7ä of the mid-band
fredu%: uz the higher makes it possible, whereby the output is only about
3 dB changes. Furthermore, c: rtindün ;; U.) # Centralized cng, #, orelnete approaches
four weekly meetings aieitt der Doppelkamnileitung planned in Kreuzfeldröhrem,
;: o @ aii.ss dic: j :: n;:; en Soitentile of the meandering line, in which the elec-
tri ach-: Ti :: I. iV #: 1 @ -t @@ r Ddrallel to the Idagnot field, charged by the current
P @ artia: can _ntf @ -: r-nL earth, so that no current particles through electrical
i`r: I @ I #: r in., en four Dcppelkamr, illine go out of the stream.
lri @ ü @ -: ri: ii t '' 11tiunpfen, -worn double larch.Bn-Zireidrahtleitung is fixed
.3t: 11t ..vordeigr, dFtou im.Grenzf, .11_von, Stüti} i'eri zr.aximaler width, drrx: .rrenn.
the citür4pf c: = le # -; 7: ichr: S'reite hä # en 'like cl1; interlocking fingers,
the dispersion characteristic for the Donrelka m line is based on the dispersion
sion characteristic for a split-folded waveguide (split-folded
waveguide) as described in the publication "Study of Interaction
Structures ", teahnioal document report 6SD-TDR-62-813, dated November 19639
published by the US Government Defense Documentative Center.
In this borderline case, the interaction impedance is sioherlioh greater than
the interaction impedance of a non- pin worn or
not inductively cross-loaded double comb cable, but the width of a hand is
reduced to a miniature r. Such a borderline case is therefore
relatively immobile and does not allow the tube designer to - the band -
to reduce the width in favor of the impedance by a significant amount; in the
Of the split, folded waveguide, the inductive transverse load is con-
continuously distributed over the double comb line and none is formed
repetitive inductive transverse loading as suggested by the one proposed here
inductive stumps is caused .
The repetitive inductive stumps that run parallel to the repetitive
fetching capacitive cross members of the double trunk line are connected,
as suggested here, allow the tube designer to
width to reduce in favor of the impedance in any desired measure bsw;
vice versa, whereby the Grensel in a non-inductively transversely loaded double
came] Zeitung and the gap folded hollow line lie., The Röhrenkon-
The structural engineer only needs to change the relative dimensions of the stump supports ,
and thus the size of the capacitances connected in parallel with the shunt capacitances
Inductors to. thus the lower limit frequency of the delay line
move $ u to any desired extent.
The term "Doppelhamnnleitung" used here is intended to mean that the
Two-wire line is a ribbon line in which the meandering merge
transmission line forming conductor. in the direction perpendicular to the electrical
Veld vectors of the dominant mode have a width greater than
half the characteristic distance between the ladders towards
of the electric field vector. This means that flags that are held together
hagnetron structures designed in which the switch bracket a smaller
Width than half the distance between the flags. Such ironing
Pagnetrons are so narrow-band devices because they are made of such narrow temples
formed two-wire line develops a powerful standing wave, which
due to the large jumps in the characteristic impedance of the
Two-wire cable results from such narrow brackets and wide flags
is formed ;.
The invention aims to provide an improved double-comb delay line
and impedance matching available for it to be watched so that tubes with
improved operating behavior are possible.
The invention provides a double comb line with repetitive
inductive reactive load parallel to the repeating capacity of the
Line created so that the electronic reciprocal effect $ impedance of the
Line is increased, which in turn increases the efficiency and the
Increase gain.
In a further embodiment of the invention, there is the repetitive blind
load from inductive, thermally conductive stumps that the line
connect with a heat sink, so that the cooling of the pipe
is improved. .
According to the invention, there is also a novel strip line impedance matching
made available for adaptation to a double comb line, and the new
Ribbon line is characterized in that one of the conductors has a
a
Has a mitered hedge at the connection point to the double comb pipe,
so that an essentially reflection-free broadband connection to the
Line is achieved.
According to the invention, on the interaction side of the double
Kammleitung central approaches arranged, which extend from the'Leitung to the
To extend the cathode so that the shaft deflecting parts of the double chamber line,
in which electric field lines parallel to the static Amagnetfeldlinien
occur in cross-field tubes, from the beam-field alternation area
removed, so that the electronic efficiency is improved.
Further features and advantages of the invention emerge from the following
Description in connection with the drawing; show it:
Fig. 1 is a perspective view of a known double-comb delay
guiding; '
FIG. 2 shows an equivalent picture for the delay line according to FIG. 1; FIG.
Fig. 3 an A7 - /! -Diagram to compare the dispersion characteristics
known delay lines with the inventive;
Fig. 4 shows a cross section through two alternative embodiments of the
Double kr @ delay line according to the invention; both exits
f Uh rungsfor ime n are the same in cross section;
Fig. 5 one :. Section length: the line 5-5 in Fig. 4 with a failure m mgs-
form of the result
FIG. 6 shows a line from ti-6 in FIG. 1 of the embodiment according to FIG. 5;
FIG. 7 shows a 1 @ rs tzschältbiid the line according to FIG. 4 - 6;
Fig. T @ a section along the line in Fig. 4 through the second
Embodiment of the invention;
FIG. 9 is a partially broken away section along line 9-9 in FIG
Fig. Q. the embodiment of Fig. tt;
10 is an equivalent circuit diagram for the line according to FIGS. 4, ö and ;;
Fig. 11 a per: 3rektivische view to illustrate the invention
according to wetting;
FIG. 12a shows a cross section along the line 12a-12a in FIG. 11 along the length g-3; FIG.
Fit;. 12b: in a flat plan view of the Miiander ribbon cable according to FIG. 12a;
Figure 12c is a cross-section along line 12e-12e in Figure 12b;
@Ir. 13 shows a longitudinal section through a tube with a delay line
according to the invention;
Figure 14 is a section along line 14-14 in Figure 13; and
P'ig. 15 shows a section along the line 15-15 in FIG. 14.
In rig. 1 is a b @ ilv, # niit,: Don1) (- e7 _'-; Lmti - # - V, #, rzöm # erunrsleitun, -; shown.
The line consists of two interlocking combs A and B, the
each from a back. with the prongs hanging down from it. Of the .
a comb A forms @: inen head of a Bandl_eitunm; the other Kaimi B.
the other. Waves running on the line n: ä, indern over @ -r a uei 1
indicated current Liu: z 7- # charged particles, electrons,
back and forth, which is near the structure or by not shown @: ll te,
is projected in the structure.
An equivalent circuit diagram for the Doppelkarwil line to Spades. 1 is in Fig. 2
shown. The dotted line represents the T: 'eg of the loaded partiLel
and these occur @: lternieren1 with the charitable Qiierspannun! j-en der
Line in interaction, which between the relatively large :: # n shared
overlying surfaces of adjacent prongs of the interlocking conductive
Kämwe A and B arise and the capacitive h @ outer-
members of the management; oilden.
s
The dispersion clear :: ateristics of the line according to l @, ig. 1 is through.> Ie i; uii; @ ier, -
e Linia 2 in the Co- % 3 -Dia-, ramm in Vir. j shown. The :: urve 2 is timed,
that the leadership in the Raumharmonir; cli_: n li`cuidL:, mental-PüchwärtsjaoilenL, @ (lduu
tot und seli) jtv :: rctäridlich other space harmonics of higher order leads.
It is known that, for example, Vor.närtswellen-I # interaction with the
first forward room harmonics with reduced elation and Cechso1-
action impedance can be obtained from the pundamoutal reverse wave.
From the dispersion characteristics it can be seen that the Leituni; eitre :.
is broadband, the Ban, l ranges from direct current or close to equal.; trom @ öis
to an upper @: n size #; fre, uenz W2. The upper limit frequency (', eJ ,, : nt; 3; `r7_cht
te_ »l @ 'esofi.: nz -er i_ diilitivan L with the kupazitiven ('! iierl.iedern
C i_: #ler @@ rs <<tz:; c-ri @ at »n @ ;, un1 entj (@richt a phase adjustment:> o @ _riebun% r longitudinally
1, see Firm. "1. D (: r brau (: h) aro` feil the dispersion curve becomes
defined by the part of curve 2 between points X and 'f. This
Part of the - ', U, # ve en-tsx> r-icht or @ ilctischen radiation tensions and has a zi3m-
lic11 @ -; rc @ sse @ rupr @: n; esch: rindi-; k (: it, ah pronorti.on @ "l cler: t ii #" ung der
Curve 2. The elel @ tronic V'J Wechselvrirkungsim #:;: danz the line is reversed
l-airt pr (lportional der Griip?) engeschirindir; -k,: it, and the double room line
according to FiZ. 1 there was therefore a typical interdependence of 20 - 30
Ohm, which leads to a relatively low efficiency of 20 - 30 7ö.
In 'in. 4. - j is an embodiment of the invention shown ^ 11-t. Ganauer
inductive reactive load L2 parallel to the capacitive cross members
C the line switched. The inductance L2 of the cross members is so
re:@:; d: zss oie with the cross capacitance C of the line at a frequency W
in: _ @: .u ((;. (nz xurtn: @t, which determines the lower (= r: 2nz re, lusnz of the line. A
üc> @@ rtr <s; rung: @leiturr cannot cause waves unless the longitudinal blind
vride :: @ tänd:. @, where they are caused by Ll, have a different sign
: r-tuen uld the blind resistances of the tMerglieder L2 and C. `feil L2 parallel
to C li # :; t, mu: @s: that is, the line above the Parallol Rejorrance frequency of the
Gliedeu L2 and C are operated, because otherwise the combined reactance
the (sub-elements L2 and C are inductive, ie not the reverse sign
zm "has reactance of the series inductances L1.
U: -r :; inductive element L2 -.r is preferably made up of short sections of a
Gweidrahtleitung.peschaffen that through generally parallel conductive
Stürh;, fu 3, beia ") ielsweiee <of copper, formed by the line
emerge away. The stumps 3 vcr;) inden the leading Zinl.en 4. near ::. 4m
Central area with a conductive plate au'ut @ fcr. D i @ 3
Plate 5 closes the Bandleituar "urz, which from the neighboring @ .arl:; len
Stumps 3 formed -:;, ii @ d. The door @ r.: Ye j are in the d and the Br # -, ite a
dimensioned so that <lie- = Tes:; mt, @ el,; ctric length A1 from the tip of the
flag-like prongs 4. on plate 5 is smaller than # o on the lower one
Cutoff frequency of the passage band of the double comb line. Di: @se .7imen: A.un
a is characteristically equal to # for the column t-gef @Ll t; at _,) n Üchlleiter. the
Plate 5 preferably forms the vacuum vessel of the tube and is used for this
at the same time as heat dissipation for 1; cooling the conductive (: n Zin, en 4 .. -ie
Stumps 3 give the Doppelhamn, lei tune also a p-sizece never, li: -. Ni> 3ctie
Strength.
The dispersion curve for the i tumpf, e supported Dorpelkanu @ ileitun, g after ii, # n.
7 is represented by the curve Ei in FIG. Obviously the usable one has
Part of this curve between the points XI-yI an iici.Mung which is essential
is smaller than the slope of curve 2 for those not with inauctive # - # n
structure provided line. The group speed of the support-supported 3n
The tape line is therefore reduced and the electronic; "'echs;:
impedance significantly increased. In a typical execution.) :, i @> :, iel
the stumps 3 have the '; lechs # "lwirl; ungsimped.anz of 20 - 50 Ohm @zui 00 - öci
Ohm increases and a corresponding increase in the electronic `7echs.:lrirh:ung
from, 20 - 30 j @ to 45 - 50; Q brought about.
In FIGS. 4 and t3-10 is another embodiment of the test shown.
represents. In this embodiment, the delay line includes one
Double-comb MEianderleitung with a structure similar to that shown in FIGS. 4, 5
and 6, only the prongs 4 of the interlocking ridges A and B at
are. Tiie fork of the prongs 4 leads to an additional inductive
in `ci; re i.ii i, conductors A and B of the ribbon line.
Dic,; e @ liilau, .Jautu.nfr at "i sor; t @ 'ür Feine elc.ktromr. # Gnetic interaction
go @trci:.; from, - ;: charged particles with the tension, which over the longitudinal
inti; riL1 1 (:! 7i-. 10);: be formed, vio the dotted line den
3tr, @ l_ = i_-ae; origin: 3cü @; uli.cit. The kind äer b, .i such Leitun @ "@ an received
eJ.ei @.; - ronic 'r @ echaelairlun; .soll. # IJ.ternierr; n, Ie and Ouer, mJ.ied-
. vicil: lie ray particles aö.iecü:; elnd with the
and in: Jecizsel: virkunr-r tret (-, n, those in the line through
-iio l; l.-r:,; n @ e Lr wid L C jnt.-liclz; #: # lt vierden.
1 2-
J -tumb) -Ctr; "# - er 11- # 3 are eoGnao like boi the AlasfWLrun ## oforni according to Fim- 4 - 6 ver
ends to connect @ .inken 4 with the Eüciil, latte 5.
D; _e @i sh @: r: .i.onar-urve for the line to Fi-n. 4 and ö - 10 without butt
tr »@,". r 3 is Jurch the; 7e @> uni: tete line Ei shown in l! i.` ;. 3. From this
ir; t r.rsicritlich that the: ":: @ltarnier; nile longitudinal and transverse
in the room harmonic round; ,, mental forward
Yr @ ale the phase shift per section in the area
v # .n 'r' are 'in leia geiten B <; trieiioband from direct current to W 2 falls. the
A, al r: ii; un #; ; iies :: r L.:itunf; and the TheeriA standing behind her, because of them
a "Vcraciärtsii (-; - llen dispersion curve (# met a reverse fourth wave curve
is in the previously mentioned Armield of the
Applicant (my,! A-th S2 P2 D) described in which the priority from
March 19b4 of the registration in the United States Ser.No. 350.50q. bean-
says .rir # i.
The stump supports 3, as described above, have an inductive element L2
parallel to the capacitive cross members C so that the
freduenztv f 1 results in a resonance with the 4uerkapacity; this resonance
frequent determines the lower limit frequency of the line. Furthermore
lead the stump 3 such additional inductors in series with the
Ladders A and B. These additional inductances are used in the replacement
circuit diagram for the inductance of the reactive elements (added so that
LI1 results. Lt 1 is much larger than, L1,; jo dc.ss the upper limit
frequency 2 - is noticeably reduced to WI2, and the new dispersion
curve runs as shown at 9 in solid lines. Electric
therefore results from the S L1zm) ftx ° ä! "er 3 an increase in the unLeran
Cut-off frequency to W11 and a lowering of the upper cut-off frequency, see above
that the slope of the dispersion curve is substantially reduced and the
Interaction impedance :: rhöht @vird, with a ents-orecrien (len hrhöhurg, des
Efficiency and gain. The stumps 3 also have the effect,
that the entire dispersion curve 9 falls into the range of practical jet channels
brought between V1 and V2 "#rird, so that practically the gunze bandwidth
the line can be used for electronic interaction. `: iie
Above, the Stüm,; fc: 3 also serve to convey the Leitun; by t'Järuieabl'uhr to
Plattc 5 to cool. The size of the lLri (luk-
Activity is sent by f #; eschicktQ choice of A ":>mes" and r :: na, d and w in the practice
described Weisu re "uliert.
In Fig. 11 is dit: adaptation; shown according to the invention. With this off =.
leadership norm form benaciibarto stumps 3, which are parallel to the line li3, t "» n,
a Bandleituri; ..; u,. 'ülixwi ;. Die (ahne oder der 5; ink®n 4 der an cinen der
SttW, pfe Attached; st, is cut in height h aui 'Qchiung, so that
(:: iric auGt'hiun7 cropped @ne corner at 11 o'clock, making this: a
.r (:;; ntlich reduced Hölie an Ger from dur Stützlil fit 5 distant edge
hg.t, compared, jn with the height at the. (was plate 5 b.:nachharten KL: .nte
:: iner-.) i-: vorzu., th From Cführungsafurm, "leg Stui. pf 3 is also in width
:, r = Luf G-hrunir ,,;. :: intersects (in,, ras: through -: a straight line continuation of the on
G @@ tuun ;; es; aini ct: @ n @@ n edge 1 1 dos Zin'eni 4 err-: icht; rird. Preferably. Wise
-1zt le r stump j at fine connection <nd (: n prongs 4. wlter an `.in_el
dz, r @ ü.i1'r'J @ Ch.iE: -fier l: @itt "lliiiie des S tuml-, fos j au '@ ohrun- ge
@@: i.cut, in ni7. 12 recognizable. is, being the on Gehrun;
1 # '_ wnte II for the Mitt (Minie ctea Stuzripfes to the connecting
@ un, _ t 1 2 on the prongs 4. v :: r runs.
.- @ itr 1 #ic: nter # n .t '; explanation of (, ehr-1an7schüitt-hn #rissunm ist :: s ", in V: @ r-
! iindun-r with Fi; @. 1 1 o (; plus a not on (; separated double comb line
described. In the mei;, tcn cases;: n, however, the double comb line is
separates, un (1 the adaptation .rird near de "'rr ^ nnstück @ :) s 31 (cf. Fig. 14)'
, -tn of the - @in - @@ znMS and all output terminals of the delay line.
'rrenii @ i tück 31 is typically a massive conductive block with the
@; l:, i: n #tuersuhnitt like the line. In practice, therefore, the separating
.; 1; ück 31 as the last prong 4 "of the delay line and this separating
zinl-en z1 "is preferably much thicker than the adjacent line
zin '"en 4. In the present context, the expression" mitred
3-cut prongs "also include a mitered part of the line
Tr, inri :: tück, # s. This separating structure 31 is shown in FIG
una caa.:n@@o in the tube Fig. 14. It should be mentioned that the separator block.
j1 b @: 1 1 1 only for the part immediately adjacent to the delay line
ii.ut 'G (ilirurirr roscl) is nitten. The `` would run along the mitered edge 11
is only twice as ürosa crie die in a typical execution
Tine thickness of the remaining tines of the deceleration, -; erung., Aleitung.
A waveguide "13" indicated as a phantom stands with the uu ,; Stüm) fen
formed ribbon cable over a dumbbell-shaped screen 14 in ver >> iridunr :,
which is cut through the conductive plate 5. -ine kanazitivc: Adaptun @; -
Campe 15 is located in the middle of the RIohlleitE; rs 13 to Im.) eciariz
of the waveguide 13 to the impedance of the diaphragm 14 to @) aäc3n.
Wave energy is from the waveguide 13 via aperture l q. into the band management
coupled between Stüm-E? fen 3. At connection point 12 of the stumps and
the prongs 4. ensure the mitered corner 1 1 of the stump 3 Luid
of the prongs: 4. for the fact that the wave energy makes a right, angular rotation.
leads, as indicated by the arrow in Fig. "11, Lund then runs into
the usual way through the double comb line.
The mitered corner 11 forms an almost reflection-free
passive, that is, less than 1 jn reflected = energy corresponding to one
VSWR less than 1.2 in a range of 25 - 50 via. A similar approach
fit without the mitered corner 11 had a VSVIR of 1
corresponding to 10 per reflected energy, which is generally considered to be
band tube operation with high gain is considered unsatisfactory.
In L'ig. Figure 12 shows another embodiment of the invention. Into the-
it is particularly shown there that the prongs 4 with Anj: _tzen 41 vors <rhan
are that protrude from the prongs 4. by a distance g to the cathode and
thereby define the Weohselwiri @ ungsseitenlxante the Doppelka = i-Bandlei.tung.
lins «, tzu 4 '.,; r @ il:' en About dc3n :: tG,> ltpil der Doppelk, 2nu: lcitung and
end in a_ @ i: @l <: r ric? itun ;; : boi or near the owl the @, rlica, @ e @ iden `T'aile
the rate l: en i +. 3, it :: ndercri
dor Ab, itand k z-sri_sohen the axial
: na #: @ n d.er s; n: # ätze <hf un.a cler: R-ücl-: ra @ il the double-equal
the. lenEiden of the leading Lt: iinl,., -: n y. and the
"nder:? n Liai-t: r der: i, dand (irn: len naudleitung @ v.rl 5 and 8)
iuevc @ x, zuj; t_: n hujüh-ruiisforni i-Zt g roughly equal to Q and k is roughly equal to 0t,
and: i ,, the British of the I meander strip line; is at least three times: as big
so G. The reason for these proportions can be seen when adopted;
rvird that the I ° Ic :), n; er-Bäncllaitung spread, virde whereby the stumps
3 vsi-nuchle: aäir -t aerdsn. Such an extended pipe would look like
as in Fieii. 1: 2b and 1; 1c dar-edtollt.
Bi.a oil-characteristic impedance Z01 of the ribbon line according to Fgnr 12b and 12c
-r results from (! he equation Zsl _ - # 3'77 # - t where 0 is the distance.
zvriscizen the heads of the strip line; and b the Ouerauadellriung of the ladder
ii; t. Ir. -: in @: m1'eil of the federal management according to `Fig. 1220 b is equal to p ,. in a
andersan Toil b gl (: i p '+ y
sli: chrar.tlit @: ri:; i; iacüe U, oedanz der niäauderud (än ribbon line according to Pig. 12b
@nle: rt; i.ciz # aa @; z: r3 sches, P (27) ilLundp @ (j77. In a typical
iixidert Zsl Zwihef 70.m :. and 94r so that eiri
V; 3 # @ llt is formed by 1,2b., Sras about 1. w reflected I, ciiatung an
Discorinity: an in Z s @ ents, -oricht. This quantity of reflective lcis
i: lt acceptable. 1 `ho- r'efel @ ticrteistse'uts'ethäud einf 1-a0, giifi
äl.rung In Zalsat dedo a h for
x @ di-tberldbe-t: eä ri: ht a.Ie@tiei'b.w
The Efiii'c: l = t of the Ans'Itze 41 -: @@@ stc @ ht is that the deflection parts of the elec-
trischon field E in the band line of the electronic trechsel @ virizungs-
area 20 removed @; earth. In this way, the electrical P vrerden ELD
lines E, which run parallel to the static magnetic field B in cross-field tubes
lie, vc: m electron flow 20 away, so the electrons of the beam
20 not driven out of the current along the magnetic field lines B.
will.
Iü @@ ign. 15 and 1 ¢ is a package with details of the invention presented.
More precisely, eu is a -ty;> ischen X-Band-i.) '2.euzfaldverstdrker. the
Stirrer consists of a hollow cylindrical Vwkuumgefäß 5, for example
made of copper. A series of> flags or prongs supported by stumps 3
protrudes radially from the inside four vessel walls 5 inward to with
ring-shaped conductors A and B to form a double canal line of the type that
in connection with Fi, m. 4. - 7 has been described. The ladder A and B,
for example made of copper, extend up to wall 5 and are with this ..
conductively connected, for example by Liten.
A hollow cylindrical cold cathode emitter 17 is coaxially central to the '
Double channel line arranged. The cathode consists of a material with
high Sel-, undär-nTlektron (-, n-Enissions-Ratio, for example beryllium-
Copper. Two annular end caps 18 are at the axial ends of the iniittex
Arranged 1-7. Usual high voltage units, bushing insulators, not shown
position, bring the cathode column 2 ¢ through the vacuum vessel to the transmitter.
There is a pair of hall cylinder with magnetic pole shoes .25, beisi) ie.lswes.e made of soft-
iron ;, s :: nd axially spaced on opposite sides dee. Emitter 17
and the double comb lines A and 'B arranged to create an axial @ r @ agnet-
field of, for example, 5,000 Gauss in the electronic
gap 26. between the emitter 17 and the double chamber line.
Peri.ianonte C-shaped TII magnets, not shown, connect the pole pieces
25 iuoserlialb des Röhren-Vakuumgei'ä ;; ses to the riiagnetomotorische force
for the axial l; agnetfeld to supply:
A pair of waveguides 13 protrude radially away from the main tube body 5. Geei-mete
gas-tight, wave-permeable windows, not shown, close the
outer ends of the waveguide 13 a, b and contain flanges with which the
Stir connected to the waveguide, so that wave energy in
-iie Eörire fed in and out of this;% enomnion become ILann. Dumbbell-
Shaped screens 14 extend in the Wes, -, ntliehen completely over the
Waveguides 13 and are connected to stumps 3 through wall 5. the
.lrn # l.en 14 oind to the waveguide 13 via capacitive adjustment ramps 15
i: ng: ekoppel that have a slope S- of about 122.5 0. The apertures 14 are
relatively thick, ie si <: have a length t that is greater than a smaller one
3ruchteil of the minimum transverse dimensions c, to a broadband coupling
Int low figure of merit too. because the quality factor of the aperture 14
to #; ei-enrt is proportional: leg Vörhalteni; the dike to the cross: rhä: ltnis t.
t) i-: Lc: i-tung is separated at 31 with one: m metal sector, the calibration over
extends an arc of about 540, so that a drift space 32 is formed,
9 in which the re-entering ray can unbundle before it returns
occurs in interaction with the line. With a typical tube from
Structure according to @ Fign. 1j to 15, the tube has an operating range of 895 to
;, o GIlz as a reverse-wanting amplifier, an average output power @ of
1 kW, a voltage between anode and cathode of 28 to 5 kV, - one
Synchronous voltage of j - 5 kV, and a gain of 20 dB. the
Newspaper tines ¢ had a height h of 7.11 mm, gine a total length a
finally a stump of 7.25 now, a stump length d of j16 mm, a
Butt width w of 3.18 mm and a prong thickness of 0.76 mm, and one
Distance of 0.76 mm between the tines, a neck length of 10.15 mm
and a total of 34 leftists in the newspaper.