DE1541025C - Klystron - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Klystron, ins- Hegenden Stirnfläche des Hohlraumresonators derbesondere Hochleistungsklystron für Fernsehsender, artig dicht gegenüberliegt, daß die durch die Absatzunter anderem bestehend aus je einer in einen ausgestaltung der Innenwandung verursachte indukevakuierten Klystronkammerraum mündenden Spalt- tive Änderung im Hohlraumresonator durch die zu- und Triftelektrode, die axial zueinander ausgerichtet 5 sätzliche kapazitive Belastung wieder aufgehoben sind, von denen mindestens eine in den evakuierten wird. Auch aus dieser Literaturstelle konnte keine Klystronkammerraum hineinragt und die zwischen Lösung der Aufgabe, wie oben genannt, entnommen ihren in den Klystronkammerraum mündenden bzw. werden.

in diesem liegenden Enden einen sogenannten Die Erfindung gibt dagegen eine Lösung der Auf-HF-Spalt bilden. io gäbe durch Maßnahmen an, durch die nur eine

Bekanntlich besteht ein Klystron z. B. aus min- unerhebliche Volumenänderung des evakuierten destens zwei Klystronkammern, an die z. B. über Klystronkammerraumes notwendig ist. Sie schafft Elektroden auf dem einen Ende ein Elektronenstrahl- also eine Anordnung, die bei gleichen Elektrodenerzeugungssystem und auf dem anderen Ende ein abständen im evakuierten Klystronkammerraum Kollektor angeordnet sind. Die Klystronkammer 15 einen größeren Frequenzdurchstimmbereich und selbst besteht z. B. aus einem evakuierten Klystron- größere Güte des Klystrons ergibt und ist dadurch kammerraum, in den die Elektroden, z. B. Trift- oder gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden auch Spaltelektroden genannt, hineinragen. von einer induktiv wirkenden Verlängerungselektrode

Diese Elektroden sind axial zueinander ausgerich- umgeben ist, deren Durchmesser und Höhe klein

tet und derart angeordnet, daß zwischen ihnen in 20 gegen die axiale Klystronkammerabmessung ist.

dem evakuierten Klystronkammerraum ein mehr oder Dabei kann die Verlängerungselektrode aus dem

weniger großer Spalt, als HF-Spalt oder Wechsel- gleichen Werkstoff wie die von ihr umgebene Elek-

wirkungsraum bezeichnet, verbleibt. Um diesen eva- trode bestehen oder auch einseitig an einem Klystron-

kuierten Klystronkammerraum erstrecken sich nicht flansch befestigt sein. Die Verlängerungselektrode

evakuierte Klystronkammerräume, in denen auch 25 kann auch als den Klystronflansch gleichzeitig durch-

Teile zur Abstimmung der Klystronkammer angeord- setzender(e) Polschuh(e) ausgebildet sein. Dieser(e)

net sein können. Polschuh(e) ist (sind) aus Weicheisen, also aus einem

Der Frequenzdurchstimmbereich und die Güte anderen Werkstoff wie die Trift- und Spaltelektrode,

einer derartigen Klystronkammer, bestehend also Er (sie) dienen dazu, dem magnetischen Feld in der

unter anderem aus dem evakuierten und dem oder 3° Klystronkammer eine besondere Richtung zu geben,

den nicht evakuierten Klystronkammerräumen, sind Jn weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die

abhängig von der Größe der wirksamen Spalt- Ausdehnung der Verlängerungselektrode in axialer

kapazität, mit der die Klystronkammer belastet ist. Richtung größer als in radialer Richtung sein.

Bei kleiner Belastung durch die wirksame Spalt- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

kapazität sind Güte und Frequenzdurchstimmbereich 35 Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher

der Klystronkammer groß. Eine Vergrößerung des beschrieben.

HF-Spaltes durch Abstandsvergrößerung der Trift- In der Figur ist mit 1 eine Spaltelektrode und mit oder Spaltelektroden im evakuierten Klystron- 2 eine Triftelektrode bezeichnet, die durch die bekammerraum ergibt eine Verkleinerung der wirk- treffenden Klyströnflansche 3 und 4 hindurehragen samen Spaltkapazität und damit eine geringere Be- 40 und zueinander axial ausgerichtet sind. Die Klystronlastung der Klystronkammer. Eine Abstandvergröße- flansche 3 und 4 sind gegeneinander durch z. B. ein rung der Elektroden führt jedoch infolge der dann Keramikrohr 5. isoliert und über dieses miteinander ansteigenden Kopplungsverluste zu einem erheb- fest verbunden. Der evakuierte Klystronkammerraum liehen Abfall der Leistungsverstärkung und des Wir- ist mit 6 bezeichnet. In diesen evakuierten Klystronkungsgrades des Klystrons. 45 kammerraum 6 ragen die Enden 7 der Spaltelektrode 1

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Belastung und 8 der Triftelektrode 2 hinein und bilden zwi-

der Klystronkammer durch die wirksame Spalt- sehen sich einen HF-Spalt 9. Je größer der Abstand

kapazität herabzusetzen und damit auch die wirk- der Enden 7 und 8 voneinander ist, desto größer

same Spaltkapazität selbst zu verkleinern, ohne den ist der HF-Spalt und auch der Frequenzdurchstimm-

Abstand der Elektroden im evakuierten Klystron- 50 bereich des Klystrons, aber desto kleiner sind auch

kammerraum zu vergrößern. dann der Wirkungsgrad und die Leistungsverstärkung

Diese Aufgabe ist jedoch nicht dadurch lösbar, des Klystrons.

daß, wie z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 480 462 Nach der Erfindung kann die eine Spaltelektrode 1

zur Fequenzänderung eines Magnetronoszillators mit einer Verlängerungselektrode 10 und auch die

oder für Reflexklystrone aus der USA.-Patentschrift 55 Triftelektrode 2 mit der Verlängerungselektrode 10

2 815 467 bekannt ist, in den oder die Kammerräume umgeben sein.

Teile zur Volumenänderung des Schwingungsraumes Diese Verlängerungselektrode ist bei ringförmiger

eingebracht werden, weil durch diese bekannten Ausbildung der Spalt- und Triftelektrode 1 und 2

Maßnahmen zwar die Frequenz geändert, aber nicht ringförmig ausgestaltet und, wie in der Figur dar-

die Güte und der Frequenzdurchstimmbereich der 60 gestellt, mit den Elektroden 1 und 2 und den

Klystronkammer bei gleichbleibenden Kopplungs- Klystronflanschen 3 und 4 verbunden,

eigenschaften im HF-Spalt bzw. Wechselwirkungs- Bei gegebenem HF-Spalt 9 wird nach der Erfin-

raum vergrößert werden können. dung durch Einfügung mindestens einer Verlänge-

Es ist weiterhin andererseits ein Reflexklystron rungselektrode 10 der Frequenzdurchstimmbereich

bekannt, in deren Hohlraumresonator auf Grund 65 der Klystronkammer wesentlich erhöht, weil nämlich

der Konstruktion der Elektronenkanone die innere durch die Vergrößerung der Spaltelektrodeninduk-

Wandung einen Absatz aufweist. Dieser Absatz bil- tivität, die einer elektrischen Verlängerung der Spalt-

det eine ringförmige Stirnfläche, die der gegenüber- elektrode entspricht, durch diese Verlängerungs-

elektroden 10 die wirksame Spaltkapazität, mit der die Klystronkammer belastet wird, herabgesetzt wird. Im Ersatzschaltbild ist die gesamte Klystronkammer, also der evakuierte Klystronkammerraum und der bzw. die an diesen angeschlossene(n) nicht evakuierte(n) Klystronkammerraum(räume), mit der Spaltkapazität belastet, die in Reihe mit der Induktivität der Spaltelektroden, also' hier der Spaltelektrode 1 und der Triftelektrode 2, liegt.

Die Verlängerungselektroden 10 können auch die äußersten Enden der Polschuhe eines Magnetsystems darstellen, die in den evakuierten Klystronkammerraum hineinragen und das Magnetfeld in dem evakuierten Klystronkammerraum in der gewünschten Weise formen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Klystron, insbesondere Hochleistungsklystron für Fernsehsender, unter anderem bestehend aus je einer in einen evakuierten Klystronkammerraum mündenden Spalt- und . Trift-. elektrode, die axial zueinander ausgerichtet sind, von denen mindestens eine in den evakuierten Klystronkammerraum hineinragt und die zwischen ihren in den evakuierten Klystronkammerraum mündenden bzw.. in diesem liegenden Enden einen sogenannten HF-Spalt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden (1, 2) von einer induktiv wirkenden Verlängerungselektrode (10) umgeben ist, deren Durchmesser und Höhe klein gegen die axiale Klystronkammerabmessung ist.

2. Klystron nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, daß die Verlängerungselektrode (10) aus dem gleichen Werkstoff wie die von ihr umgebene Elektrode (1, 2) besteht.

3. Klystron nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungselektrode (10) einseitig an einen Klystronflansch (3,4) befestigt ist.

4. Klystron nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungselektrode (10) gleichzeitig als den Klystronflansch (3, 4) durchsetzender^) Polschuh(e) ausgebildet ist (sind).

5. Klystron nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der Verlängerungselektrode (10) in axialer größer als in radialer Richtung ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen