DE1804959C - Verzögerungsleitung fur Wanderfeld rohren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verzögerungsleitung für WanderfeldverstUrkcrrtihrcn, insbesondere WuiulerfeldverstUrkerröhron hoher Leistung, mit ineinandergreifenden Stegen, die abwechselnd von einander gegenüberliegenden Stellen der Innenwandung eines zylindrischen Hohlleiters ausgehen und symmetrisch in Llingsrichtung um die Achse der Anordnung sich erstreckende, die Strahldurehlriiisüffnungen der Stege bildenden metallische Zylinder (Slrahllochzylindcr) tragen und bei der in der Mitte des Raumes zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Stegen eine Zwischenelektrode vorhunden ist.

Bei Verzögerungsleitungen mit breitem Durchlaßbereich wird oft nur ein kleiner Teil der verfügbaren Bandbreite zur Verstärkung ausgenützt, In diesem Fall sind die Leilungsein- und -Ausgüngc und das oder die Vakuum-Fenster meist nur in dem relativ schmalen Arbeitsbereich gut angepaßt. Es besteht daher im Fall, daß die Anpassung der Dämpfungselemente in den nicht als Arbeitsbereich verwendeten Teilen des Durchlaßbereiehes nicht mehr sehr gut ist, besonders bei hoher Verstärkung die Gefahr, daß bei der Betriebsspannung der Röhre in diesen Bereichen der Dispersionskurven, wo die Obergänge und Fenster schlecht angepaßt sind, Störschwiiigungen angeregt weiden.

Diese Störschwingungen können vermieden weiden, wenn der Durchlaßbereich der Leitung infolge einer verringerten Zellenkopplung schmaler und dabei die Dispersionskiirve steiler wird. Für die Betriebsspannungen des Arbeitsbereiches können sich dann nämlich keine Störmoden in den anschließenden Dispersionskurven-Abschnitten des Durchlaßbereiches anregen. Diese Leitungen haben auch den Vorteil, daß sich die Gruppengeschwindigkeit im Aibeitsbereich nur wenig ändert.

Zu diesem Zweck der Verkleinerung des Duichlaßbereiches ist es bereits bekannt, die Koppelschlitze zu verkürzen, wobei jedoch zur Erhaltung des Arbeitsbereiches der Leitungsdurchmesser größer werden muß. Eine derartige Vergrößerung des Leitungsdurchmessers ist jedoch in vielen Fällen, insbesondere bei Röhren mit periodischer magnetischer Fokussierung nachteilig oder sogar unmöglich, da hierbei insbesondere Schwierigkeiten mit der Auslegung des Magnetsystems entstehen. Zusätzlich zu diesen Schwierigkeiten steigt bei diesen Leitungen mit größerem Durchmesser die elektrische Längsfeldstärke mit der Frequenz an, da bei der Oberen Grenzfrequenz weniger Energie im Koppelschlitz gespeichert ist, als bei der unteren. Die hohe Feldstärke in der Nähe der oberen Grenzfrequen/ erhöht jedoch stark die Gefahr eines Anschwingen der Röhre beim gleichzeitigen Einschalten von Betriebsstrom und Leitungsspannung.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Verzögerungsleistung für VVanderfeldverstärkerröhrcn zu schaffen, bei welcher'ein steilerer Verlauf der Dispersionskurve ohne Vergrößerung des Leittingsdurchniessers erreicht werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Verzögerungsleitung der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Zwischeneleklrodcn von der llohllciterwandung ausgehende Blenden sind, deren lnncnkanlenabstarul von der Verzögerungslcitungsachse merklich größer ist als der Außenradius der Stnihllocli/ylinder und deren Ausdehnung in l)infnnj>.srrchtung des Hohlleiters derart groß ist, daß sie — in Achsrichtung des Hohlleiters gesehen — den grüßten Teil der von den Stegen frei gelassenen Koppelüffnungen Uuordcckcn, Die Blenden können dabei vorteilhafterwoise aus segmentfUrmlgen Ausschnitten eines Metallringes bestehen, wobei die Winkelöffnungen der Segmente im wesentlichen den Winkelöffnungen einer KoppelUffnung entsprechen. Eine fertigungstechnisch besonders einfache Anordnung ergibt sich in Weiterbildung der Erfindung

ίο dadurch, daß uls Zwischenelektrode» an der Hohlleiterwundung anliegende ringförmige Metallscheiben vorgesehen sind.

Es sind bereits Röhren der eingangs erwUhnten Art mit Zwischenelektrode» bekanntgeworden (man

»5 vergleiche beispielsweise die USA.-Patentsehrift 3 181 024), wobei jedoch die Zwischenelektrode nicht von der Innenwandung des Hohlleiters ausgeht und bei der der Durchmesser der Innenöffnung im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Strahldurchtritts-

»0 öffnungen an den Stegen ist. Bei den bekannten Anordnungen soll nämlich durch die Zwischenelektrode im wesentlichen eine Änderung des Spaltfaklors erzielt werden, wohingegen die Wirkungsweise der Maßnahmen der vorliegenden Erfindung in einer Art Verdranguiigseffekt liegt.

Durch das Einsetzen der erfindungsgcmäßen Blenden wird die magnetische Kopplung der /eilen in der Nähe der unteren Gienzfrequenz verkleinert. Es entsteht dabei zwar auch eine geringe zusätzliche kapazitive Belastung, doch überwiegt der Einfluß der reduzierten magnetischen Kopplung. Die untere Grenzfrequenz verschiebt sich daher durch die Einfügung der erfindungsgcmäßen Blenden nach kürzeren Wellen.

Durch die erfindungsgemäßen Blenden wiril andererseits in der Nähe der oberen Grenzfrequenz die magnetische Gegenkopplung kleiner und außerdem eine starke kapazitive Belastung erzeugt. Beide Wirkungen verschieben die obere Grenzfrequenz im gleichcn Sinne nach längeren Wellen. Die Dispersionskiirve dreht sich daher durch die gegensinnige Verschiebung der beiden Grenzfrequenzen unter dem Einfluß der erfindungsgemäßen Zwischenelektroden etwa um die mittlere Wellenlänge des Durchlaßbereiches und wird dabei steiler.

Durch eine Änderung der Länge der Strahllochzylinder wird die kapazitive Belastung an beiden Enden des Durchlaßbereiches gleichsinnig beeinflußt. Eine Variation der Länge der Strahllochzylinder verursacht daher (etwa) lediglich eine Parallel-Verschiebung der Dispersionskurve. Die angestrebte Form der Dispersionskurve kann somit bei fester Koppelöffnung durch Variation des Durchmessers der InnenöFfnungt 11 der Zwischenelektroden und eine Änderung der I äuge der Strahllochzylinder eingestellt werden.

Bei einer erfindungsgemäßen Leitung mit Zwischenelektroden fällt zwar der Koppelwiderstand mit wachsender Frequenz etwas rascher ab als bei einer Leitung mit kurzein Doppelschütz ohne solche Zwischenelektrode!!. Die erfindungsgemäße Leitung hat aber neben dem sehr wesentlichen Vorteil eines kleineren Leitungsdurchmessers den zusätzlichen Vorteil einer geringeren Längsfeldstärke in der Nähe der

US oberen Grenzfrequenz, wodurch die Anfachungsgefahr für Störschwinguiigen beim Einschalten verkleinert wird.
An Hand des in den Figuren der Zeichnung sehe-

mulisch durgestolken AusrUhrunysboisplols soli die Erfindung iitlhur urliliitcrt wurden. Dabei zeigt

Fig. I einen typischen Verlauf der Dlsporsionskurve einer Verzögerungsleitung,

P i μ. 2 den angestrebten steileren Verlauf dor S Dispersionskurve,

Fig. 3 einen Ausschnitt uns einem Querschnitt durch die Achse einer erfindungsgemüßen Anordnung, bei der die Zwischenelektroden uls Mctollringc ausgebildet sind und

F ΐ g. 4 eine Ansicht einer Leitung nach F i g. 3 in Richtung ihrer Achse.

In den Fig. I und 2 ist jeweils tlber der WellcnlUnge λ das Verzögerimgsmaß clv aufgetragen, wobei der Bereich /wischen den Punkten Λ und Ii dem gewünschten Arbeitsbereich entspricht, Wie aus den Figuren zu entnehmen ist, besteht bei einer Leitung mil einem Dispersionsvcrlauf nach Fig. I die Gefahr, daß bei der Betriebsspannung des Arbeitsbereiches Störsclnvingungcn im Bereich Ii-C des DiircliluUbcrciclics angefacht werden. Diese Gefahr ist ersichtlich bei einer Leitung mit Dispersionsverlauf nach F i g. 2, wie er durch die erfindungsgemüßen Maßnahmen angestrebt wird, nicht gegeben.

Bei dem in den F i g. 3 und 4 schematisch dar- as gestellten Ausführungshcispicl einer erfindungsgemüßen Verzögerungsleitung gehen jeweils von einander gegenüberliegenden Innenwaiulungsteilen eines Hohlleiters I Stege 2 aus, die an ihren inneren Enden Strahllochzylinder 3 tragen. Im Bereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stegen ist eine Zwischenelektrode in Form eines Metallringes 4 vorgesehen, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Strahllochzylindcr 3. Dieser Punkt ist — wie bereits gesagt — insofern sehr wesentlich, als bei annähernd gleichem Innendurchmesser der Zwischenelektrode und der Strahldurchtritlsöffnungen 5 der Stege die Zwischenelektrode nicht mehr im Sinne des Vordrlingungsoffekie« «lur Leitungsstrttrne

wirken würden, sondern (unter gloiohwMtlgor Ab-

Siltingder Durchkopplune) einen stirkeren bin·

Iu lauf den Spultfoklur nllhn.e. Durch Variation des

nnenleiterdurchmessers des Ringes 4 und der

LUnge/! der Strahllochzylinder kann die gewünschte

Form der Dispersionskurve nach Fig. 2 eingestellt werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I Verzögerungsleitung für WanderleUI-verstiirkcrröhren, insbesondere WanderfeldverstUrkerrühren hoher Leistung, mil ineinanderureifenden Stegen, die abwechselnd von einander ueaenuberliegenden Stellen der Innenwandung eines zylindrischen Hohlleiters ausgehen und symmetrisch in Lllngsrichliing um die Achse der Anordnung sich erstreckende, die Stranldurehtrittsöffnungcn der Stege bildenden metallische Zylinder (Strahllochzyliiuler) tragen und bei der in der Mitte des Raumes zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Siegen eine Zwischenelektrode vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischeneleklroden von der Hohlleiterwandung ausgehende Blenden sind, deren lnnenkantenabstand von der Verzögernngsleitungsachse merklich größer ist als der Außenradius der Struhllochzylinder und deren Ausdehnung in Umfangsrichtnng des Hohlleiters derart groß ist, daß sie — in Achsrichtung des Hohlleiters gesehen — den größten Teil der von den Stegen frei gelassenen KoppelölTnungen überdecken.
2. 2. Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenelektioden an der Hohlleitcrwandung anliegende ringförmige Metallscheren vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen