DE1797862U - Verzoegerungsleitung mit bandpasscharakter, insbesondere fuer lauffeldroehren. - Google Patents
Verzoegerungsleitung mit bandpasscharakter, insbesondere fuer lauffeldroehren.Info
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- DE1797862U DE1797862U DES23805U DES0023805U DE1797862U DE 1797862 U DE1797862 U DE 1797862U DE S23805 U DES23805 U DE S23805U DE S0023805 U DES0023805 U DE S0023805U DE 1797862 U DE1797862 U DE 1797862U
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- H01P3/12—Hollow waveguides
- H01P3/123—Hollow waveguides with a complex or stepped cross-section, e.g. ridged or grooved waveguides
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Description
- Verzögerungsleitung mit Bandpaßcharakter, insbesondere für
Lauffeldröhren Die ~ dWhO bezieht sich auf'Verzögerungsleitungen mit Band- paßcharakter, insbesondere für Lauffeldröhren, bei denen in einem Hohlleiter senkrecht zur Verzögerungsrichtung verlaufen- - Um den Nachteil der geringen Bandbreite zu beseitigen, bestand
t- j die Aufgabe der-Erfindhg'darin, eine Verzögerungsleitung die Aufgabe zu schaffen, die das gute L/C-Verhältnis aufweist, aber einen - Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemäßen Verzögerungsleitung mit Bandpaßcharakter besteht darin, daß die in Verzögerungsrichtung mit annähernd gleichen Abständen aufeinanerfolgenden Stege zumindest in den Bereichen größter elektrischer Stegkopplung den geringsten Abstand voneinander haben und in Ebenen senkrecht zur Verzögerun, srichtung, zumindest in den Bereichen größter magnetischer Stegkopplung, gegeneinander versetzt angeordnet sind und daß die gesamte Länge der die Grenzwellenlänge des Hohlleiters bestimmenden Abmessung und des Abstandes zweier benachbarter Stege in Verzögerungsrichtung kleiner ist als die Länge des elektrischen Umwegs, der von der Stelle der größten elektrischen Stegkopplung des einen Steges über die Hohlleiterwandung zu der Stelle der größten elektrischen Stegkopplung des nächsten Steges reicht.
- Der Hohlleiter kann rechteckförmigen, quadratischen oder kreisförmigen Querschnitt besitzen. Bei allen diesen Hohlleiterformen kommt es darauf an, daß die Resonanzwellenlänge des Hohlleiters kleiner ist als die Resonanzwellenlänge der Stegstrukturen. Die Stegstrukturen werden durch die sich gegenüberstehenden Stege und durch die elektrische Verbindung der Stegenden über die Hohlleiterwandung gebildet. Beim Betrieb einer solchen Verzögerungsleitung im Durchlaßbereich werden also der Hohlleiter unterhalb und die Stegstruktur oberhalb ihrer Resonanzfrequenzen betrieben. Weiterhin kommt es bei der erfindungsgemäßen Verzögerungsleitung darauf an, daß die gegenseitigen Kopplungen der Stege beeinflußt werden müssen, damit die Dispersion der Verzögerungsleitung nicht zu groß wird. So ist es bei einer rückwärtslaufenden Hauptwelle notwendig, die magnetische Kopplung zwischen den Stegen weitgehend herabzusetzen Dieses kann weitgehend dadurch erreicht werden, daß die Stege so gegeneinander versetzt angeordnet
sindy daß der-n-te Steg gegen den ersten Steg den Winkel (n-1) ter elektromagnetischer Energien verzögert wird. Awous Weitere Merkmale der g sollen an Hand der Ausführung- beispiele erläutert werden. Die Figuren zeigen in vereinfach- ter, zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele derErfindung. rakter aufweisende Verzögerungsleitung dargestellt. Cl stellt C> - In Figur 2 ist das Leitungsersatzschaltbild für einen Bandpaß bei der eben beschriebenen Betriebsweise dargestellt. Der Längskreis stellt also im ersten Durchlaßbereich eine Kapazität Cl, der Querkreis dagegen eine Induktivität Lq dar. Das Ersatzschaltbild der Figur 2 zeigt daher ein Glied einer Kondensatorkette mit rückwärtslaufender Hauptwelle. Die Dispersionskurve einer derartigen Verzägerungsstruktur ist in Figur 3 gezeigt.
- Auf der Abszisse ist die Wellenlänge 0 im freien Raum und
auf der Ordinate das Verzögrungsmaß aufgetragen. Die Gerade v '==gibt die Grenze an bei der die Phasendrehung pro Struk- turteilung gerade 1800 ist. Im Durchlaßbereich zwischen. 1 und - Für die erfindungsgemäßen Verzögerungsleitungen sind vorwiegend folgende, voneinander abhängige Bedingungen zu erfüllen : 1. Die Resonanzwellenlänge der Stegstruktur muß größer sein als die Resonanzwellenlänge des Hohlleiters, damit die Hauptwelle rückwärtslaufend ist.
- 2. Die Verzögerungsstruktur muß so bemessen sein, daß die Dispersion der n = + 1 Teilwelle über ein breites Frequenzband gering ist.
- 3. Das gute L/C-Verhältnis und damit der hohe Kopplungswiderstand darf nicht herabgesetzt werden.
- 4. Die einander entgegenwirkenden elektrischen und magnetischen Stegkopplungsanteile dürfen sich nicht aufheben.
- In den Figuren 4 bis 14 sind mehrere Möglichkeiten zur Erfüllung der obengenannten Bedingungen dargestellt. In Figur 4 sind Blechechnitte 1, 2 und 3 gezeigt, die die charakteristischen Querschnitte in Ebenen senkrecht zur Verzögerungsrichtung der Verzögerungsleitung darstellen.
- Der Blechschnitt 1 besitzt den viereckigen Ring 4, der den Querschnitt des rechteckförmigen Hohlleiters darstellt. Außerdem enthält der Blechschnitt 1 den Steg 5 mit der Öffnung 6 zum Durchschießen des Elektronenstrahls (bei Verwendung in Lauffeldröhren). Der Blechschnitt 2 stellt lediglich den Querschnitt 7 des Hohlleiters dar und wird als Distanzblech zur Erreichung des Abstandes der Stege 5 verwendet. Der Querschnitt 3 stellt im wesentlichen den Blechschnitt 1 dar. Er ist um 180 um seine senkrechte Querschnittsachse gedreht und deshalb nochmals dargestellt, um zu zeigen, wie die Blechschnitte 1, 2, und 3 hintereinander angeordnet werden müssen. In der perspektivischen Ansicht der hintereinander angeordneten Bleche 19 2 und 3 ist ersichtlich, daß die Stege 5 einen Versetzungswinkel C ! zueinander haben. In der Figur 5 ist eine weitere Möglichkeit gezeigt, wie die magnetische Kopplung zwischen den Stegen herabgesetzt werden kann. Der Blechschnitt 10 stellt wiederum den Querschnitt 13 des viereckigen Hohlleiters dar und besitzt einen Steg 14 mit den der Hohlleiterwandung benachbarten Enden 15, die gekröpft sind. Der Blechschnitt 11 stellt das Distanzstück mit dem Querschnitt 16 des Hohlleiters dar. Der Blechschnitt 12 gleicht wiederum dem Blechschnitt 10, ist aber um 1800 um die waagerechte Querschnittsachse gedreht dargestellt. In Figur 6 besitzt der Blechschnitt 20 einen Steg 24y der U-förmig ausgebildet ist und die Schenkel 25 aufweist, die an nur einer Seite des viereckigen Ringes 23 angesetzt sind. Das Distanzblech21 dient wiederum zur Distanzierung der Stege 24. Der Blechschnitt 22 stellt den Blechschnitt 20 in 1800 gedrehter Lage dar. Die in Figur 7 dargestellten Blechschnitte 30 und 32 besitzen Stege 34, bei denen die Enden 35 außerhalb des Bereiches der größten elektrischen Stegkopplung in der Blechschnittebene rechtwinkelig umgebogen und an gegenüberliegenden Hohlleiterwandungen des Ringes 33 befestigt sind « Zur Distanzierung der Bleche 30 und 32 dient auch hier wieder das den Querschnitt des Hohlleiters darstellende Blech 310 Eine andere Möglichkeit der Herabsetzung der magnetischen Kopplung der Stege gegeneinander zeigt die Figur 8, bei der die Blechschnitte 40 und 42 rechtwinkelig gebogene Stege aufweisen und bei denen die Winkelapitze 44 im Bereich der größten elektrischen Stegkopplung liegt und die Schenkel 45 und 46 in zwei benachbarte Hohlleiterwandungen des Ringes 43 übergehen. Das Blech 41 wird als Distanzblech verwendet. In den Figuren 9 bis 13 sind die in den Figuren 4 bis 8 gezeigten Stegformen für einen Hohlleiter mit kreisförmigem Querschnitt gezeichnet. Die Bezugszeichen 1'bis 46' entsprechen den Bezugszeichen 1 bis 46 der Figuren 4 bis 8.
- Die in den Figuren 4 bis 14 gezeigten Blechschnitte werden gemäß der Reihenfolge 1, 2, 3, 2, 1, 2,3 und so weiter der Figur 4 hintereinander angeordnet und miteinander zu einem Teil verfestigt. Diese Reihenfolge ist auch sinngemäß für die Blechschnitte in den Figuren 5 bis 14 anzuwenden. Bei den in den Figuren 5 bis 7 und 10 bis 12 dargestellten Verzögerungsleitungen kon'en bei Verwendung in Lauffeldröhren vorteilhaft Elektronenflachstrahlen zur Kopplung der elektrischen Welle mit dem Elektronenstrahl verwendet werden.
- In Figur 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, das im wesentlichen dem der Figur 6 und der Figur 11 gleicht.
- Der U-förmige Steg 24 bzw. 24' ist bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 14 so weit verschmälert worden, daß nur noch ein stabförmiger Steg 54 übrig bleibt. An dem Ende des stabförmigen Steges 54 befindet sich eine Öffnung 55 zum Durchschießen des Elektronenstrahls. Der Steg 54 bildet mit dem den Querschnitt des ringförmigen Hohlleiters darstellenden Ring 53 den Blechschnitt 50. Der Ring 51 dient zur Distanzierung der Bleche 50. In der weiter dargestellten Anordnung der Figur 14 ist gezeigt, daß die Blechschnitte 50 und 51 hintereinander so angeordnet werden können, daß die Stege 54 einen Winkel a bilden.
- In Figur 15 ist dargestellt ? wie der Dispersionsverlauf einer Verzögerungsleitung von dem Versetzungswinkel c abhängt.
- Die Abszisse stellt wieder die WellenlängeAO im freien Raum
und die Ordinate das Verzögerungsmaß c dar. Die gemessenen v 0 0 0- schen C= 10 und c. == 90. Für die Winkellage a= 50 bis 90 be- steht die Gefahr der Anregung der n =-1-keilwelle ; das be- - Insbesondere bei der Verstärkung oder Erzeugung von Millimeterwellen müssen die Verzögerungsstrukturen eine große thermische Belastbarkeit wegen der hohen Strahldichte aushalten.
- Dazu ist in Figur 16 eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Stege durch einen Profildraht hergestellt sind. Das Distanzblech 60 besitzt Öffnungen 65, die zur Halterung aller hintereinander angeordneten Bleche mittel mehrerer Bolzen dienen. Das den Steg aufnehmende Blech ist in zwei Hälften 61 und 62 geteilt und besitzt gemäß den Versetzungswinkel @ die zur Halterung dienenden Öffnungen 63 und 64e Die Bleche 60 und 62 werden nun folgerichtig hintereinander angeordnet ? wobei die unteren Hälften gemäß der Versetzung der Stege um den Winkel gegeneinander verdreht angeordnet sind. Nach der Verfestigung der hintereinander angeordneten Bleche 60 und 62 zu einem Teil wird ein die Stege 67 bildender Draht 66 unter Zug in die offenen Schlitze zwischen den Distanzblechen 60 aufgewickelt. Anschließend werden die oberen Hälften 61 in die offenen Schlitze eingeschoben und befestigt. In Figur 17 ist eine weitere Möglichkeit angegeben, wie die Stege durch Drähte hergestellt werden können. Die Bleche 70 und 71 werden abwechselnd hintereinander angeordnet. Die Bleche 71 werden dabei um den Winkel & abwechselnd gegeneinander ver-'setzt. Die Bleche 71 besitzen Schlitze 72 die nach innen gerichtet sind. Nach der Verfestigung der hintereinander angeordneten Bleche 70 und 71 zu einem Teil wird der Durchmesser dieses Teiles so weit spanabhebend verkleinert, daß beim Durchmesser d1 die Schlitze auf der Außenfläche sichtbar werden. Anschließend wird der die Stege bildende Draht (in der Figur nicht gezeichnet) durch die Schlitzöffnungen gefädelt und befestigte Der die Stege enthaltende Hohlleiter braucht kein geschossener Hohlleiter zu sein, wie in Figur 18 dargestellt ist.
- Bei dieser Anordnung ist eine Hohlleiterwandung, an der keine Stege befestigt sind, weggelassen. Der Hohlleiter 80 besitzt jetzt zwei Schenkel 81 und 82. Der Schenkel 81 besitzt senkrecht zur Verzögerungsrichtung liegende Schlitze 84. Die Schlitze 83 in dem Schenkel 82 sind so gegenüber den Schlitzen 84 des Schenkels 81 angeordnet, daß bei der Bewicklung des Hohlleiters 80 mit unter Zug gehaltenem Draht 85 bei einer Windung der den Steg 86 oder 87 bildende Draht auf dem freien Ende des einen Schenkels und in dem gegenüberliegenden Schlitz des anderen Schenkels liegt. So ist z. B. der Draht 85 bei der Herstellung des Steges 86 über das obere Ende des Schenkels 82 und durch den Schlitz 84 des Schenkels 81 geführt. Bei der Bildung des Steges 87 liegt der Draht auf dem oberen Ende des Schenkels 81 und in dem Schlitz 83 des Schenkels 82 auf. Die vom Draht 85 gebildeten Stege 86 und 87 liegen in Verzögerungrichtung gekreuzt hintereinander. Der Abstand von Schlitz 84 zu Schlitz 84 oder von Schlitz 83 zu Schlitz 83 beträgt zwei Periodenlängen 2L. Dagegen muß der Abstand von Steg 86 zu Steg 87 eine Periodenlänge L betragen. Die in der Figur 18 gezeigte Verzögerungsstruktur kann auch aus Blechschnitten, wie in Figur 19 dargestellt ist, hergestellt werden. Dazu müssen die Blechschnitte 90 bis 92 in der Reihenfolge 909 91, 92 91909 91 ? 92 usw. hintereinander angeordnet und miteinander zu einem Teil verfestigt werden. Dabei bilden die Schenkel 93 bis 95 durch ihre verkürzte Länge und Anordnung des Distanzbleches 91 die in Figur 18 gezeigten Schlitze 83 und 840 Die Bewicklung dieser aus den Blechschnitten 90 bis 92 zusammengesetzten Anordnung erfolgt ? wie in Figur 18 beschrieben wurde.
- Der Vorteil der erfindungsgemäßen Verzögerungsstrukturen besteht darin, daß bei kleinsten Wellenlängen eine hohe thermische Belastbarkeit möglich ist. Deshalb können bei der Verwendung dieser Verzögerungsstrukturen in Lauffeldröhren im Verhältnis zu den bisher bekannten Verzögerungsstrukturen für Millimeterwellen große Ausgangsleistungen erreicht werden. Ausserdem ist die erfindungsgemäße Verzögerungsstruktur bei Verwendung in Lauffeldröhren sehr vorteilhaft für die Verstärkung für Millimeterwellen, da trotz der Vergrößerung der Bandbreite der Kopplungswiderstand und damit der Verstärkungsfak-
tor nicht oder nur unwesentlich herabgesetzt sind. j&M Die bezieht sich nicht allein auf die in den Figuren dargestellten Anordnungen, sondern kann auch vorteilhaft dann angewendet werden, wenn die Distanzbleche zusätzlich Teile zur - Wie bereits bekannt ist, kann zur Führung des gebündelten Blektronenstrahls über seinen Entladungsweg ein in Elektronenstrahlrichtung alternierendes Magnetfeld verwendet werden.
- Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Verzögerungsleitung in einer Laufzeitröhre und der Anwendung eines alternierenden Magnetfeldes zur Bündelung des Elektronenstrahls ist es vorteilhaft, die Stege aus mit einer leitenden Schicht versehenen magnetischen Körper herzustellen. Dabei können die Stege selber Magnete und der Hohlleiter den magnetischen Schluß darstellen. Es ist auch möglich den Hohlleiter aus vier Sektoren, die jeder für sich einen Permanentmagneten darstellen, zusamnenzusetzen und für die Stege aus Weicheisen zu verwenden. Bei großem Flußbedarf und kleinen Verzögerungsstrukturen ist es jedoch besser, den Hohlleiter aus unmagnetischea Metall und die Stege aus Weicheisen herzustellen. Die Permanent-
magnete sind dann außerhalb des Hohlleiters angeordnet. 2 2 ~Z, 22 atcNanspr'u. che a spruc 18Figuren
Claims (1)
-
P a t n tansprüche 10 Verzögerungsleitung mit Bandpaß charakter, insbesondere für Lauffeldröhren, bei der in einem Hohlleiter senkrecht zur 4. Verzögerungsleitung nach Anspruch 2 oder 39 dadurch gekennzeichnet, daß die Stege so gegeneinander versetzt angeordnetsind, daß der n-te Steg gegen den ersten Steg den Winkel (n-1) abildete 50 Verzögerungsleitung nach Anspruch 2 oder 37 dadurch gekenn- zeichnet, daß die in Verzögerungsrichtung deckungsgleich zeichnet, daß der Winkel a größer als 100 und kleiner als 500 ist. 7o Verzögerungsleitung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn- 9o Verzögerungsleitung naöh Anspruch 1 bis 6 dadurch gekenn- zeichnet,daß die 3tcge u-förmig ausgebildet sindo J li 100Vcrzögeruyigsleitung nach Anspruch 1 bis 3 ? dadurch gekenn- zeichnet, daß die Stege u-förnig ausgebildet und abwechselnd der eine Steg mit seinen Jchenkeln nn der einen Hohlleiter- Landung und der andere Jte nit seinen Schenkoln an der gegen- überliegendenHohlleiternandung befestigt sindo 110 Verzögerungsleitung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnete daß die nden der Stege außerhalb des Bereiches der größten clektrischenStekopplung in der Ebene senkrecht zur Verzögerungsrichtun rechtwinklig umgebogen und an gegen- überliegendenHohlleiter'andungen befestigt sindo 12o Verzögerungsleitung nach npruch 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Jtcge rechtwinklig ebogen sind und die inkelspitze iri Bereich der größten elektrischen 3tcgkopplung liegt 7 wobei die Schenkel an wei benachbarten Hohllitorwan" dungen befestigt sind. 130 Verzögerungsleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnete daß eine Hohlleiterwandung, an der keine 3tege befestigt oind, weggelassenist. 14 Verzögerungsleitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet ? daß bei Verwendung von geraden Stegen die Schenkel des Hohlleiters senkrecht zur Verzögerungsrichtung liegende Schlitze aufweisen und die Schlitze so angeordnet sind, daß bei der Bewicklung des Hohlleiters mit unter Zug gehaltenem Draht bei einer Windung der den Steg bildende Draht auf dem freien Ende des einen Schenkels und in dem gegenüberliegenden Schlitz des anderen Schenkels liegt.15. Verzögerungsleitung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung aus mehreren, in den Ebenen senkrecht zur Verzögerungsrichtung die charakteristischen Querschnitte darstellenden Blechschnittarten aufgebaut ist, wobei die eine Blechschnittart den Hohlleiterquerschnitt und den Steg oder den Schlitz für den gewickelten Steg und die andere Blechschnittart als Distanzblech den Hohlleiterquerschnitt darstellte16. Verzögerungsleitung nach Anspruch 15 ? dadurch gekennzeichnete p 170 Verzögerungsleitung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in jeweils einer Ebene senkrecht zur Verzögerungsrichtung mehrere Stege zur Erzielung einer Vielfachleitung vorgesehen sind18. Verzögerungsleitung nach Anspruch 1 bis 179 dadurch gekenn- zeichnete daß Dämpfungsscheiben oder Drähte zur Verhinderung von Selbsterregung durch reflektierte Wellen vorgesehen sind. 19. Verzögerungsleitung nach Anspruch 1 bis 18p dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Leitung in einer Lauffeldröhre die Stege aus mit einer leitenden Schicht versehenen magnetischen Körpern zur Erzielung eines in der Elektronenstrahlrichtung alternierenden Magnetfeldes für die Strahlfokussierung bestehen.20. Verzögerungsleitung nach Anspruch 19s dadurch gekennzeichnet. daß die Stege im Bereich größter elektrischer Felder Öffnungen zum Durchschießen des Elektronenstrahles besitzen.21. Verfahren zur Herstellung der Verzögerungsleitungen nach Anspruch 15 oder 169 dadurch gekennzeichnet, daß die die Stege aufnehmenden Bleche gemäß der Versetzung der Stege gegeneinander in zwei Hälften geteilt und die Distanzbleche und die unteren Hälften abwechselnd und gemäß der Versetzung der Stege hintereinander angeordnet und zu einem Teil verfestigt werden und daß ein die Stege bildender Draht unter Zug in die offenen Schlitze zwischen den Distanzblechen aufgewickelt wird und anschließend die oberen Hälften in die offenen Schlitz eingeschoben und befestigt werden.22. Verfahren zur Herstellung der Verzögerungsleitung nach Anspruch 15 oder 16 mit kreisförmigen Querschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die die Stege aufnehmenden Bleche mitnach innen gerichteten Schlitzen versehen und die Distanzbleche und die mit Schlitzen versehenen Bleche gemäß der Versetzung der Stege hintereinander angeordnet und zu einem Teil verfestigt werden und daß der Durchmesser dieses Teiles so weit spanabhebend verkleinert wird, daß die Schlitze auf der Außenfläche sichtbar werden, und daß der die Stege bildende Draht durch die Schlitzöffnungen gefädelt und befestigt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES23805U DE1797862U (de) | 1957-05-22 | 1957-05-22 | Verzoegerungsleitung mit bandpasscharakter, insbesondere fuer lauffeldroehren. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES23805U DE1797862U (de) | 1957-05-22 | 1957-05-22 | Verzoegerungsleitung mit bandpasscharakter, insbesondere fuer lauffeldroehren. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1797862U true DE1797862U (de) | 1959-10-15 |
Family
ID=32888748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES23805U Expired DE1797862U (de) | 1957-05-22 | 1957-05-22 | Verzoegerungsleitung mit bandpasscharakter, insbesondere fuer lauffeldroehren. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1797862U (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1298203B (de) * | 1961-03-30 | 1969-06-26 | Siemens Ag | Verzoegerungsleitung fuer Wanderfeldroehren zur Verstaerkung von Millimeterwellen |
-
1957
- 1957-05-22 DE DES23805U patent/DE1797862U/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1298203B (de) * | 1961-03-30 | 1969-06-26 | Siemens Ag | Verzoegerungsleitung fuer Wanderfeldroehren zur Verstaerkung von Millimeterwellen |
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