DE1491525B1 - Laufzeitroehre - Google Patents

Description

stand von der Vakuumgefäßaußenwand 18 sowie die Querabmessung der Öffnung 20 und die Abmessungen der Blende 22 stellen schwierige elektrische Probleme für eine solche Konstruktion dar.

In F i g. 6 ist ein anderes Beispiel einer bekannten Koppelvorrichtung dargestellt, bei der ein Montagerahmen verwendet ist. Ein getrenntes Rahmentragelement 30 ist an das Vakuumgefäß 31 in einem Ausschnitt 32 befestigt. Ein Fensterrahmen 33 zusammen mit dem Fenster 34 wird dann auf den Träger 30 gelötet. Diese Konstruktion bringt wieder höhere Kosten mit sich, auf Grund der Vielzahl von benötigten Elementen, und ebenso Mikrophonieeffekte, die sich durch den flexiblen Rahmen ergeben, der in der Öffnung 35 liegt, die durch den Träger 30 gebildet wird.

Dank der Verwendung eines dielektrischen Blockes 15, der vakuumdicht in den Körper der Röhre selbst eingesetzt ist, werden diese Probleme beseitigt. Die Herstellung eines Blockfensters wie 15 ist ziemlich einfach und Tonerde/Beryllerde, Saphir und andere bekannte Materialien können verwendet werden, die äußerlich metallisierte Flächen 23 aufweisen, wie in F i g. 4 dargestellt ist. Die Montage des Blockfensters 15 im Röhrenkörper ist einfach, das Blockfenster wird eingeschoben, bis es an der Blende 22 anliegt, und dann kann eine Hohlkehl-Lötnaht 24 um den äußeren, ringförmig ausgeschnittenen Teil um das Fenster herum angeordnet werden, wie in F i g. 2 dargestellt ist, und eine entsprechende Wärme angeliefert werden, so daß sich eine vakuumdichte Verbindung zwischen dem Körperblock 7 und dem Fenster 15 ergibt. Jedes geeignete Molybdän-Manganoder andere übliche Metallisiermaterial kann ebenso verwendet werden wie die üblichen Lötlegierungen.

Die Länge oder Dicke des wellendurchlässigen Blockfensters 15 beträgt vorzugsweise ?./2 in der Mitte des Betriebsbandes der Röhre, λ wird dabei als eine Struktur mit einer elektrischen Länge definiert, die eine Phasenverschiebung von 2 τ für durchlaufende elektromagnetische Energie bewirkt. Wenn also der Block 15 eine halbe Wellenlänge λ lang (dick) ist, ist die an beiden Enden gesehene Impedanz gleich. Die Dielektrizitätskonstante von z. B. Tonerde ist größer als die von Luft, beispielsweise im Verhältnis 9:1, und deshalb sind die Querabmessungen des Blockes 15 beträchtlich kleiner als die des Hohlleiters 16.

ίο Es ergibt sich also keine Verschlechterung der Wärmeleitung und/oder der Röhrenkörperfestigkeit, oder wenigstens nur eine minimale Verschlechterung, was als Vorteil für die erfindungsgemäße Konstruktion zusammen mit dem Fehlen von Resonanzen und der Mikrophonieempfindlichkeit zu betrachten ist, die bei den besprochenen Konstruktionen bekannter Art auftraten. Gegenüber bekannten Fensterkonstruktionen mit Rahmen 25, 33 nach F i g. 5 und 6 ergibt sich eine beträchtliche Herabsetzung der Herstellungskosten und der Betriebsaufwendungen.

Die in F i g. 4 für den Block 15 veranschaulichte Form ist rechteckig mit abgerundeten Ecken. In ähnlicher Weise ist die Blende 22, die kleinere Umfangsabmessungen hat als der Umfang des Fensters, ähnlich rechteckig geformt und hat abgerundete Ecken. Die Abmessungen des Fensters und der Blende können durch die Verwendung üblicher Detektoren vorbestimmt werden, die in den Ausgangshohlleiter 16 gebracht werden, und übliche VSWR-Messungen können durchgeführt werden, um die Übertragung optimal zu gestalten und wilde Resonanzen für irgendeine gegebene Konstruktion auf ein Minimum herabzusetzen.

Bekannte Anpaßtechniken, entweder an der Blende 22 und/oder am Ausgangshohlleiter 24 in Form einer zusätzlichen Blende und/oder von Abstimmstäben, -zapfen, Membranen u. dgl., können erforderlichenfalls verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPY

Claims (1)

1 2

Patentanspruch· einer Dicke im wesentlichen gleich einer halben elek-

' irischen Wellenlänge sind relativ unkritisch, ein sol-

Laufzeitröhre mit einem Elektronenstrahl- eher Block ist jedoch zur Impedanztransformation erzeugersystem und einem massiven leitenden Va- nicht geeignet. Der Hohlleiter mit dem Halbwellenkuumgefäß, das eine als Koppelvorrichtung eines 5 block ist deshalb nicht an den Hohlraumresonator innerhalb des Vakuumgefäßes angeordneten Hohl- des Magnetrons unmittelbar angekoppelt, sondern an raumresonators mit einem Hohlleiter dienende einen Ausgangshohlleiter des Magnetrons.
Öffnung aufweist, die im wesentlichen mit einem Durch die Erfindung soll eine Laufzeitröhre der

für hochfrequente elektromagnetische Energie eingangs genannten Art verfügbar gemacht werden, durchlässigen dielektrischen Block gefüllt ist, der io bei der die Beschränkungen hinsichtlich der Querabunmittelbar mit den Innenflächen der Öffnung messung der Öffnung beseitigt sind, und das wird ervakuumdicht verbunden ist, dadurch ge- findungsgemäß dadurch erreicht, daß die Öffnung am kennzeichnet, daß die Öffnung an dem dem Inneren des Vakuumgefäßes zugewandten Ende Inneren des Vakuumgefäßes zugewandten Ende eine Blende aufweist, an welche sich der dielektrische eine Blende aufweist, an welcher sich der dielek- 15 Block anschließt, der in Durchlaufrichtung der hochtrische Block anschließt, der in Durchlaufrich- frequenten elektromagnetischen Energie eine Dicke tung der hochfrequenten elektromagnetischen aufweist, die im wesentlichen gleich einer halben Energie eine Dicke aufweist, die im wesentlichen elektrischen Wellenlänge oder einem ganzzahligen gleich einer halben elektrischen Wellenlänge oder Vielfachen einer halben elektrischen Wellenlänge ineinem ganzzahligen Vielfachen einer halben elek- 20 nerhalb des dielektrischen Blocks bei einer Frequenz irischen Wellenlänge innerhalb des dielektrischen innerhalb des Betriebsfrequenzbandes ist.
Blocks bei einer Frequenz innerhalb des Betriebs- Die notwendige Impedanztransformation wird bei

frequenzbandes ist. einer solchen Anordnung durch die Blende am dem

Inneren des Vakuumgefäßes zugewandten Ende der

25 Öffnung erreicht, so daß die mit dem dielektrischen

Block gefüllte Öffnung ohne weiteres auch auf dem

Die Erfindung betrifft eine Laufzeitröhre mit einem dem Hohlraumresonator zugewandten Ende die glei-Elektronenstrahlerzeugersystem und einem massiven ehe Impedanz aufweisen kann wie der am anderen leitenden Vakuumgefäß, das eine als Koppelvorrich- Ende der Öffnung angeschlossene Hohlleiter,
tung eines innerhalb des Vakuumgefäßes angeordne- 30 Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher ten Hohlraumresonators mit einem Hohlleiter die- erläutert werden. Es zeigt

nende Öffnung aufweist, die im wesentlichen mit Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

einem für hochfrequente elektromagnetische Energie eines Reflexklystrons mit einer Koppelvorrichtung durchlässigen dielektrischen Block gefüllt ist, der un- nach der Erfindung,

mittelbar mit den Innenflächen der Öffnung vakuum- 35 Fig. 2 einen Schnitt durch den in Fig. 1 mit der dicht verbunden ist (USA.-Patentschrift 2 576 186). Linie 2-2 umschlossenen Teil,

Bei dieser bekannten Laufzeitröhre hat der dielek- F i g. 3 eine Ansicht entsprechend der Linie 3-3

trische Block in Durchlauf richtung der hochfrequen- in Fig. 2,

ten elektromagnetischen Energie eine Dicke, die im Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des dielek-

wesentlichen gleich einer viertel elektrischen Wellen- 40 trischen Blockes der Röhre nach F i g. 1 und
länge oder einem ungeradzahligen Vielfachen einer F i g. 5 und 6 einen F i g. 2 entsprechenden Schnitt

viertel elektrischen Wellenlänge innerhalb des dielek- durch bekannte Koppelvorrichtungen,
trischen Blockes bei einer Frequenz innerhalb des Das Reflexklystron 6 nach F i g. 1 besteht aus einem Betriebsfrequenzbandes ist. Dadurch wird eine Im- metallischen Vakuumgefäß 7 mit einer Längsbohpedanztransformation erreicht, mit der die Impedanz 45 rung. Ein Elektronenstrahlerzeugersystem 8 und ein des Hohlraumresonators an die des anschließenden Reflektor 9 sind vakuumdicht an den beiden Enden Hohlleiters angepaßt wird. der Bohrung an den Körper angesetzt. Zwei Hohl-

Um diese Impedanzanpassung durch den dielek- raumresonator-Begrenzungswände 10 und 11 und zutrischen Block zu erreichen, ist es notwendig, die gehörige Resonatorgitter 12 und 13 sind in der Boh-Eigenimpedanz der mit dem dielektrischen Block ge- 50 rung befestigt und definieren einen Hohlraumresonafüllten Öffnung gleich einem bestimmten Wert zu tor 14.

wählen. Die zur Erzielung dieses Wertes erforder- An den Hohlraumresonator 14 schließt sich eine

liehen Querabmessungen des dielektrischen Blockes Koppelvorrichtung 15 nach der Erfindung an, die überschreiten die Abmessungen des einzukoppelnden diesen mit einem Ausgangs-Hohlleiter 16 koppelt, der Hohlraumresonators, so daß entweder auf die opti- 55 wesentlich größere Abmessungen als der Hohlraum male Impedanz des dielektrischen Blockes verzichtet selbst hat. Es ergibt sich ein relativ langer Querwerden muß oder auf eine andere Konstruktion zu- abstand zwischen dem Hohlraum 14 und dem exterrückgegriffen werden muß. nen Hohlleiter 16. Fig. 5, in der eine typische Kop-

Es ist ferner ein Hohlleiter mit einem in einen pelvorrichtung bekannter Art mit einem Rahmen 25 Rahmen eingesetzten dielektrischen Block bekannt, 60 und einem dielektrischen Block 17 bei einem Reder in Durchlaufrichtung der hochfrequenten elek- flexklystron der in Fig. 1 dargestellten Art dargetromagnetischen Energie eine Dicke aufweist, die im stellt ist, zeigt eine Anzahl diskreter Räume 20 und wesentlichen gleich einer halben elektrischen Wellen- 21, die Impedanz-Diskontinuitäten repräsentieren, länge innerhalb des dielektrischen Blockes bei einer durch die wilde Resonanzen hervorgerufen werden Frequenz innerhalb des Betriebsfrequenzbandes ist, 65 können, und die deshalb unerwünscht sind. Weiterhin und zwar zum Anschluß des Hohlleiters an ein Ma- ergeben sich offensichtlich Montageschwierigkeiten gnetron (britische Patentschrift 635 000). und Montagekosten durch die Verwendung eines

Die Abmessungen eines dielektrischen Blockes von Rahmens 25, und die Abmessungen, nämlich der Ab-