DE1815800C - Laufzeitröhre mit hohem Kopplungswiderstand - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufzeitröhre mit einem Eleklronenstrahlerzeugungssystem am einen Röhrenende und einer Elektronen-Auffangelektrode am anderen Röhrenende und dazwischen angeordneten rohiförmigen Elektroden, die, einander koaxial gegenüberstehend, zwischen sich einen Spalt für die Wechselwirkung zwischen einem hochfrequenten elektrischen Feld und dem die rohrförmigen Elektroden durchsetze. .Jen Elektronenstrahl bilden.

Bei Laufzeitröhren ist es allgemein bekannt und üblich, zur Vergrößerung der elektrischen Längsfeldstärke in der Wechselwirkungszone an den Elektronenstrahldurchtrittsöffnungen der Elektroden des Wechselwirkungsbereichs zylindrische Rohrstücke anzusetzen ("5I. beispielsweise die deutsche Patentschrift I 130 936 und die USA.-Patcr'schrift 234 426). Durch die örtliche Konzentration dieses Fcldstärkeanstiegs in der Spaltmitte wird eine Verbesserung des Spaltfaktors und damit des Koppln ngswiderstandes erzielt. Diese Maßnahme ist gleicherweise für die Elektronenstrahldurchlrittsöffnungcn in den Kammerwänden von Klystrons wie bei Querstcg-Struktiiren von Verzögerungsleitungen für Wanderfeldröhren von Vorteil.

Durch das Anbringen der zylindrischen Rohrstücke wird jedoch auch der elektrische Streufluß durch die zwischen den Außenflächen der einander gegenüberftHicndcn zylindrischen Rohrstückc verlaufenden Feldlinien vergrößert und damit die kapazitive Belastung der Leitung bzw. des Wcchselwirkungsspaltes erhöht.

Die vorliegende Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine Laufzeitröhre zu schaffen, weiche die mit Hilfe der zylindrischer. Rohrstücke erzielbaren Feldstärkekonzentration voll zur Geltung bringt, d. h., ohne daß dabei gleichzeitig auch ein erhöhter Streufluß in Kauf genommen werden muß. Zur Lösung dieser Aufgabe -vird bei einer Laufzeitröhre der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß in den rohrförmigen Elektroden deren Oberfläche verkleinernde Ausnehmungen vorgesehen

Da zyr Bündelung des elektrischen Feldes im

Wechselwirkungsspalt die einander gegenüberstehen α en Stirnkanten der rohrförmigen Elektroden erhalten bleiben sollen, ist in Ausgestaltung der Erfinduni; vorgesehen, daß die mit Ausnehmungen versehenen rohrförmigen Elektroden Metallringe sind, .'ie läng·, ihres L'mfangs durch parallel 7ur Eleklronensirahlrichtuna sich erstreckende Metallstege verbunden sind. Die elektrischen F eldlinien verlaufen dann im wesentlichen nur /wischen den die einander gegenüberliegenden »durch broehe.ien Rohrstücke« begrenzenden Ringen.

Im Falle einer Laufzeitröhre mit Verzögerungsleitung, d. h. insbesondere für Wanderfeldröhren, bei denen die rohrförmigen Elektroden von metpüischen Ouerstegen gehaltert sind, die von der Inncnv andung eines die rohrförmigen Elektroden koaxial umgebenden rohrförmigen Metallkörpers ausgel.cn, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß in den Ouerstegen neben einer oder mehreier Kopplungsöffnungen Ausnehmungen vorgesehen sind, die so ben essen sind, daß sie-keine wesentliche Kopplung für elektromagnetische Wellen im Betriebsfrequenzbereich bewirken. Diese Maßnahme ist insbesondere für Verzögerungsleitungen mit gekoppelten Resonatoren von Vorteil, bei denen die Querstege mit Kopplungsöffnungen versehene, Resonatorkammern einschließende Querwände bilden. Wird ;.i derartigen Querwänden, die mit einer für eine gute Kopplung im BetriebsfrequenzSereich ausreichenden öffnungen versehen sind, zusätzlich zu dieser Kopplungsöffnung eine Reihe von kleineren öffnungen in die Querwand eingebracht, so tragen diese, selbst wenn die Summe der Flächen dieser Durchbrechungen gleich oder größer ist als die Kopplungsöffnungen, nur wenig zur Vergrößerung der Kopplung zwischen den einzelnen Resonatorzellen bei. Auf Grund der geringeren Fläche der Querwand wird jedoch die kapazitive Belastung der so aufgebauten Leitung weiter verringert, während gleichzeitig eine die Leituiigseigenschaft ebenfalls verbessernde Erhöhung dei Induktivität hinzukommt.

An Hand des in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß aufgebaute Verzögerungsleitung für Lauffeldröhren,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer Elektrode einer Verzögerungsleitung nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Verzögerungsleitung mit gekoppelten Resonatoren und zusätzlichen Ausnehmungen in den Stirnwänden der Leitungskammern.

In Fig. 1 ist mit 1 ein metallischer Hohlleiter bezeichnet, in welchem in Ab*. .nd hintereinander von gegenüberliegenden Wandungsteilen ausgehende Elektroden 2 angeordnet sind, an denen erfindungsgemäß mit Durchbrechungen 3 versehene zylindri- sehe Rohrstucke 4 angesetzt sind. Diese längs der Hohlleiterachse verlaufenden, den nicht dargestellten Elektronenstrahl koaxial umgebenden Rohrstücke bilden zwischen sich Wechselwirkungsspalte 5, in denen die Wechselwirkung zwischen einer längs der Leitung fortschreitenden elektromagnetischen Welle mit dem Elektronenstrahl erfolgt

In F i g. 2 ist der Aufbau einer einzelnen Elektrode gemäß dem Ausfühmngsbeispiel nach F[g. 1 im Dela'il dargestellt, wobei deutVich zu erkennen ist, daß durch das Vorsehen der Ausnehmungen 3 aus den zylindrischen Rohrslücken eine Struktur entsteht, welche aus den Elektronenstrahl koaxial umgebenden Ringen 7 gebildet ist, die durch parallel zum Elektronenstrahl "angeordnete Querstege 8 verbunden sind. Denkt man sich statt des von der Hohlleiterwandung ausgehenden Querstegs 9 eine den mittleren Ring 7 umgebende metallische Platte, so ergibt sich die Stirnwand einer Resonatorkammer eines erfindungsgemäß aufgebauten Klystrons.

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung besteht aus in einem Hohlleiter Il angeordneten Querwänden 12, die mit einer Kopplungsöffnung 13 versehen sind und ein die Slrah!durchtrittsöffnung 14 umgebendes zylindrisches Rohrstück 15 aufweisen. Die Kopplungsöffnungen 13 sind dabei in benachbarten Querwänden 12 jeweils um 180° gegeneinander versetzt Neben den im zylindrischen Rohrslück vorgesehenen Ausnehmungen, die der Übersichtlichkeit halher nicht eingezeichnet sind und die man sich etwa gernäß der Anordnung nach F i g. 2 vorstellen kann, sind zusätzlich zur Kopplungsöffnung 13 mehrere kleinere öffnungen 16 in den Querwänden vorgesehen. Diese Öffnungen 16 sollen bei gleicher radialer Abmessung schmal gegen den Koppelschlitz 13 sein. Dadurch ist •gewährleistet, daß trotz der relativ großen Gesamtfläche die Öffnungen 16 nur wenig zur Kopplung von ancinandergrenzendcn Leituncskammern beitragen. Bei einer Verkleinerung der nrjialen Abmessung der Öffnungen 16 gegenüber der radialen Ausdehnung des Kopplungsschlitzes 13 können die tangentialen Abmessungen der Öffnungen 16 auch relativ groß gewählt werden, ohne daß damit eine merkliche Zunahme der Kopplung verbunden wäre. Bei einer Anordnung gemäß Fig. 3 kommt zur Verringerung der kapazitiven Belastung infolge der verringerten Fläche der Querwände 12 noch eine die Leitungseigenschaften gleichfalls günstig beeinflussenede Vergrößerung der Induktivität.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Laufzeitröhre mit einem Elektronensirahlerzeugungssystem am einen Röhrenende und einer Elektronen-A^ffangelektrode am anderen Röhrenende und dazwischen angeordneten rohrförmigen Elektroden, die, einander koaxial gegenüberstehend, zwischen sich einen Spalt für die Wechselwirkung zwischen einem hochfrequenten elektrischen Feld und dem die rohrförmigen Elektroden durchsetzenden Elektronenstrahl bilden, dadurch gekennzeichnet, daß in den rohrförmigen Elektroden (2) deren Oberfläche verkleinernde Ausnehmungen (3) vorgesehen sind.
2. 2. Laufzeitröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Ausnehmungen verseheiien rohrförmigen Elektroden (2) Metallringe (7) sind, die längs ihres Urnfangs durch parallel zur Elektroncnstralilrichtung sich erstreckende Metallstege (8) verbunden sird.
3. 3. Laufzeitröhre nach Anspruch 1 oder 2, bei der die rohrförmigen Elektroden Teile einer Verzögerungsleitung sind und an metallischen Quer-Stegen gehaltcrt sind, die von der Innenwandung eines die rohrförmigen Elektroden koaxial Uiitgebendcn rohrförmigen Mc'allkörpers ausgehen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Querstegen (12) neben einer oder meh.r ren Kopplungsöffnungen (13) Ausnehmungen (16) vorgesehen "iind, die so bemessen sind, daß sie keine wesentliche Kopplung für elektromagnetische Wellen im Betriebsfrequenzbereich bewirken.

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