DE1940241A1 - Hochfrequenz-Elektronenroehre - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

D-8 MÖNCHEN 60 *t_r BÄCKERSTRASSE 5 1 940241

VARIAN ASSOCIATES
Palo Alto /California

Hochfrequenz-Elektronenröhre

Priorität: 8. August 1968 - U.S.A. - Nr. 751 258

Zusammenfassung

Es wird eine Wanderfeld-Verstärkerröhre besehrieben. Der Verstärker weist ein Elektronenstrahlerzeugungesystem auf, mit dem ein Elektronenstrom über einen länglichen Strahlweg zu einer Strahlkollektorelektrode projiziert wird. Eine Verzögerungsleitung aus gekoppelten Hohlräumen ist längs des Elektronenstrahlweges zur elektro·* inagnetisehen Wethselwirkung mit dem Strahl angeordnet, um ein verstärkte» Ausgangssignal am strahlabwärtigen Ende der leitung zu erzeugen* Sie Verzögerungsleitung besteht aus einer Anzahl getrennter Verssögerungsleituiigsteile. Jedes der abgeteilten Eeitungsteile weist eine Anzahl is wesentlichen identischer gekoppelter Hohlraumresonatoren auf f die eine periodische Haupt*-¥erzögerungsleitüng mit einem BpreJalaßband Mläen_f 4m© wenigstens eine interessie-

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rende Bandkantenfrequenz hat, die Bandkantenschwingungen durch Wechselwirkung mit dem Elektfonenstrom hervorrufen kann. Anpaßleitungsteile sind an den beiden Enden der Verzögerungsleitung angeordnet, um die Impedanz der periodischen Hauptverzögerungeleitungs-Sektion an die der Last- und Eingange-Übertragungsleitungen anzupassen, um somit das Einfangen von Schwingungsenergie im Hauptleitungsteil zu verhindern, das sonst zu Bandkantenschwingungen führen könnte. Die Anpaßleitungsteile bestehen aus wenigstens zwei Perioden der periodischen Verzögerungsleitung mit im wesentlichen dem gleichen allgemeinen körperlichen Aufbau, wie die der Hauptleitung. Die Anpaßsektion hat eine interessierende Grenzfrequenz, die im wesentlichen außerhalb des Durchlaßbandes der Hauptleitung liegt und ist so dimensioniert, daß sie an der interessierenden Bandkantenfrequenz der periodischen Hauptsektion eine elektrische Länge hat, mit der sie im wesentlichen eine Tiertelwellenlängen-Transformatorsektioii bildet«

Stand der Teehnik

Ss sind bereits periodische Verzögerungeleitungen für Mikrowellenröhren impedanssäßig mit Abechlußsektionen der periodischen Leitung angepaßt worden, die an beiden Enden einer Sektion der periodischen Hauptleitung vorgesehen war. Eine solche iarpedanzmäßig angepaßte Verzögerungsleitung für Bohren iet in der älteren Anmeldung F 15 41 619·0 beschrieben. Bex dieses älteren Torschlag sind einige wenige der periodischen Elemente der Leitung an beiden Enden der periodischen HauptverÄögerungaleitung so dimensioniert, daß ihre interessierenden örenasfrequenzen ic wesentlichen außerhalb des DurchlaSbandea der Hauptleitung liegen. Darüber hinaus einä dies« Srens-

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Frequenzen getapert, wobei bei einer Frequenz gerade außerhalb der interessierenden Bandkante begonnen wird und nacheinander in aufeinanderfolgenden-periodischen Sektionen bis zu einer Abschluß-Grenzfrequenz verschoben wird, die noch weiter außerhalb des Durchlaßbandee. der Hauptleitung liegt. Diese Technik ist «war brauchbar, um das Einfangen von Schwingungsenergie in der periodischen HauptleitungsSektion zu verhindern, und damit Bandkantenschwingungen zu verhindern, der Entwurf der Leitung wird jedoch ziemlich kompliziert, weil jedes der periodisohen Anpaßelemente anders dimensioniert werden muß als der Nachbar, um die getaperte Grenzfrequenz-Charakteristik der Anpäßsektion zu schaffen. Darüber hinaus müssen mehrere solcher periodischen Anpaßelemente an beiden Enden der periodischen Hauptleitung vorgesehen sein, so daß die Gesamtlänge der angepaßten Verzögerungsleitung erheblich erhöht wird.

Bei einer bekannten Röhre wird die periodische Verzögerungsleitung an die Ausgangs-Übertragungsleitung mittels einer eine Viertel elektrische Wellenlänge langen Sektion einer periodischen Leitung angepaßt, die so dimensioniert ist, daß sie eine charakteristische Impedanz gleich dem quadratischen Mittelwert der charakteristischen Impedanz der periodischen Hauptleitung und der charakteristischen Impedanz der Ausgangs-Übertragungsleitung hat. Dieser eine Viertel elektrische Wellenlänge lange Impedanztransformator ist so dimensioniert, daß er in der Mitte dee Durchlaßbandes der periodischen Hauptleitung eine Viertel Wellenlänge lang ist, und am anderen Ende der Hauptl-eitung ist keine äquivalente. Anpaßsektion vorgesehen. (US-Patentschrift 3 346 766). Ein solcher Impedanztransformator bildet Zwar eine relativ einfache Struktur zum Auskoppeln von Energie aus einer Verzögerungsleitung an eine Über-

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tragungsleitung, es ist jedoch nicht zu erkennen, daß ^ >.; ein solcher Impedanztransformator dazu geeignet ist, Bandkantenschwingungen zu verhindern, und ee ist auch nicht zu erkennen, daß der Transformator so dimensioniert werden könnte, daß er an einer speziellen Bandkantenfrew quenz der periodischen Hauptleitung eine Viertel Wellenlänge lang ist, die durch Bandkantenschwingungen gestört ■ein kann. >

Zusammenfassung der Erfindung

' Durch die Erfindung soll eine verbesserte Impedanzanpassung für periodische Mikrowellenleitungen und damit arbeitende Röhren verfügbar gemacht werden.

Erfindungsgemäß wird in einer Mikrowellenröhre ein Anpaßleitungsteii an den Enden der periodischen Hauptleitung angeordnet, um die Impedanz der HauptleitungsabSchlüsse an die Impedanz der periodischen Hauptleitung anzupassen, und diese Anpaßleitungsteile haben eine interessierende Grenzfrequenz im wesentlichen ausserhalb des Durchlaßbandes des Hauptleitungsteils und eine körperliche Länge, die definiert 1st durch die Gleichung

(2n + 1) \__ ± IO96 \

^v worin η ein ganzzahliger Wert mit Ausnahme von Null ist, und ^g die physikalische Länge des Anpaßleitungeteile, die eine Phasenverschiebung von 21T radians der auf der Anpaßleitung laufenden Schwingungsenergie an der Bandkantenfrequenz des Hauptleitungsteils hervorruft, so daß die Anpaßsektionen als Viertelwellentransformatoren zur Impedanzanpassung der %den der periodischen Hauptleitung

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arbeiten, um B_andkantenschwingungen zu verhindern.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung hat der Anpaßleitungtteil eine charakterietische Impedanz zwischen der charakteristischen Impedanz der Hauptleitung und der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung» die mit der periodischen Hauptleitung gekoppelt ist und diese abschließt.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung hat der Anpaßleitungeteil im wesentlichen nur eine diskrete Grenzfrequenz an der interessierenden Bandkante, so daß der Entwurf und die Konstruktion dieses Anpaßleitungsteils erleichtert

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung besteht die Verzögerungsleitung aus einer Reihe von Hohlraumresonatoren, die mit zentralen öffnungen zum Durehtritt dea Elektronenstrahls versehen sind, und sind diese Resonatoren induktiv mit induktiven Koppelschlitzen gekoppelt, die für eine Verbindung zwischen benachbarten Hohlraumresonatoren sorgen, und wird der Elektronenstrahl durch die gekoppelten Hohlräume mit einer solchen Geschwindigkeit projiziert, daß er überwiegend mit einer ersten raumharmonischen Schwingung auf der Verzögerungsleitung innerhalb des Durchlaßbandes der Verzögerungsleitung in Wechselwirkung tritt·

Dabei weist der Anpaßleitungsteil vorzugsweise nur zwei gekoppelte Hohlraumresonatoren auf, so daß die körperliche Länge der Anpaßleitung minimal wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:

•. ·/ 6

Fig. 1 einen aehematiachen Längeschnitt durch eine s Wanderfeld-Verstärkerröhre mit Merkmalen der Erfindung;

Fig. 2 den in Fig.1 mit der Linie 2-2 umschlossenen Teil j

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 3 - 3 in Fig.2; Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Pig.3;

Fig. 5 den Zusammenhang zwischen der Frequenz und der Phasenverschiebung in radians pro Periode der

periodischen Leitung zur Veranschaulichung der

Dispersionscharakteristik der periodischen Hauptleitung und der AnpaSleitungsteile;

Fig. 6 schematisch die Iapedanztransformatorfunktion des Anpaflleitungsteils nach der Erfindung; und

Fig. 7 den Beflektionekoeffizienten in Abhängigkeit

von der Frequenz zur Veranschaulichung der verbesserten Anpassung der periodischen Hauptleitung durch die Verwendung der Abschluß— AnpaSleitungsteile nach der Erfindung.

^ In Fig.Λ ist eine Mikrowellen- Wanderf β ld-Ver stärke rrohre 1 mit Merkmalen der Erfindung dargestellt.Die Verstärkerröhre 1 weiat ein längliches Vakuumgefäß 2 mit einen Elektronenstrahlerzeugungssyste« 3 an einem Ende zur Erzeugung eines Elektronenstrahls 4 längs eines länglichen Strahlweges bis zu einem Kollektor 5 am anderen Ende des Gefäßes 2 auf. Eine periodische Verzöge ungsleitung 6 ist innerhalb des Gefäßes 2 zwischen dem Elektronen*trahlerzeugungsdyetem 3 und dem Strahlkollektor 5 zur kumulativen elektromagnetischen Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl 4 angeordnet,

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um ein verstärktes Ausgangssignal zu erzeugen. Das zu verstärkende Signal wird an etrahlaufwärtigen Ende der Verzögerungsleitung 6 über einen Ausgangehohlleiter 7 eingespeistι über den ein wellendurchlässiges, vakuumdichtes Fenster 8 dicht eingesetzt¹ist. Das verstärkte Mikrowellen ausgangssignal wird am strahlabwärtigen Ende der Verzögerungsleitung 6 mit einem Ausgangshohlleiter 9 ausgekoppelt, Über den ein wellendurchlässiges, vakuumdichtes Fenster .11 dicht eingesetzt 1st. Das Ausgangssignal wird einem nichtdargestellten Verbraucher oder einer Last zugeführt·

Eine Stromversorgung 12 liefert passende Betriebespannungen an das Elektronstrahlerzeugungesystem 3 relativ zum Potential des Gefässee 2, der Verzögerungsleitung 6 und des Kollektors 5, abgesehen vom Siektronenstrahlerzeugungssystern 3 befinden eich die Elektroden üblicherweise auf Erdpotential. Eine Strahlfokus si er spule 1,3 umgibt das Gefäß2 und erzeugt ein axial gerichtetes magnetisches Strahlfokussierfeld, um den Strahl auf den Strahlweg 4 in der Achse des Kolbens 2 einzuschnüren.

Die Verzögerungsleitung 6 wird vorzugsweise aus einer Anzahl gekoppelter Hohlräume gebildet, die längs „des Strahlweges aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die Verzögerungsleitung ist vorzugsweise duroh Leitungstrenner 14 unterteilt, so daß die Leitung 6 in drei getrennte Verzögerungsleitungsteile 6', 6" und 6"' unterteilt ist. Ohm'sche Abschlüsse 15 sind vorgesehen, um die getrennten Verzögerungsleitungssektionen 6!96" und 6·" in der Nähe der Leittangs trenner 14 abzuschließen,

Im Betrieb werden zu verstärkende Signale über den Ein-

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gangahohlleiter 7 in die Röhre 1 eingespeist. Die Eingangaeignale treten mit dem Elektronenstrom 4 im ersten abgetrennten Leitungeteil 6' in Wechselwirkung um eine dichte Modulation dee Strahle 4 herbeizuführen. Der modulierte Strahl koppelt Energie in den »weiten abgetrennten Lei "lunge teil 6", um eine Schwingung auf dem zweiten abgetrennten Leitungstell 6" zu erregen. Die Schwingung in der zweiten Sektion 6" tritt mit dem Elektronenstrom in kumulative Wechselwirkung, um eine weitere Pichtemto dulation und Verstärkung hervorzurufen. Der modulierte Strahl tritt dann in den abgetrennten Ausgangeleitungsteil 6^M1 , umin der Ausgangesektion 6"¹ eine verstärkte Leitungsschwingung zu erregen. Die Ausgangsechwingung wird am strahlabwärtigen Ende des abgetrennten Leitungsteile 6,"' mit einem Ausgangshohlleiter 9 abgenommen und einem geeigneten, nichtdargeeteilten Verbraucher zugeführt.

In einem typischen AusfÜhrungsbeiepiel der Röhre nath Fig.1 liefert die Röhre etwa 12,5 kW Dauerstrich in einem unteren Frequenzband zwischen 1,75 und 1,8$ GHz und 7,5 kW Dauerstrich zwischen 2,09 und 2,12 GHz mit einer Verstärkung bei Nennleistung von 39t5 dB im unteren Band und 37,3 dB im oberen Band.

Bei einem typischen AusfÜhrungsbeiepiel weist der erste abgetrennte Teil der Leitung 6¹ zehn gekoppelte Hohlräume auf» der zweite abgetrennte Leitungeteil 6" weist zehn gekoppelte Hohlräume auf und die Auegangssektion weist wieder zehn gekoppelte Hohlräume auf.

Der Aufbau und die Betriebsweise des abgetrennten Ausgangsleitungsteils 6·" soll in Verbindung mit Fig. 2-6 näher erläutert werden. Der abgetrennte Verzögerunge-

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leitungsteil 6^WI weist eine hohlzylindrische, leitend· Trommel 21, beispielsweise aus Kupfer, mit einer Anzahl leitender Scheiben 22 auf, die quer in der Trommel montiert sind, u» eine Vielzahl Honlrausireionatoren 23 im Innenrauezwischen den Scheiben 22 su bilden. Die Icheiben 22 lind in der Mitte mit Offnungen versehen, die mit dem Strahlweg 4 axial ausgefluchtet sind, so .daß der Strahl durch die Ausgangiverzögerungseektiön 6"' hindurchtreten kann. Axial gerichtete, einspringend· Driftröhrensektionen 24, beispielsweise aus Kupfer, stehen in die Hohlraumreeonatoren 23 von den Scheiben 22 aus vor, um Wechselwirkungsapalte 25 in denZwischenräumen zwischen einander gegenüberliegenden, einspringenden Driftröhren 24 su bilden. Jede der Querscheiben weist eine induktive Koppelblende 26 auf, die zwischen benachbarten Resonatoren 23 eine Verbindung herstellt. Die Koppelblenden 26 sind abwechselnd auf beiden Seiten des Strahle in benachbarten leitenden Scheiben 22 angeordnet. Ein mit einer Mittelöffnung versehener Kollektorpolschuh 27, beispielsweise aus Weicheisen, ist as atrahlabwärtlgen Ende der abgetrennten Ausgangs-Verso'gerungaleitungs-Sektion 6^MI angeordnet, um das magnetisch· Strahlfokuesierfeld aufzunehmen und dem Strahl su erlauben, «ich in den Kollektor 5 auszudehnen. . *

Diese Art einerVerzögerungsleitung iat beaehriebtn in "Traveling-Wave Tub**% J„B· Pieroe₉ Van Feetran4 C1950}» S.S1, Fig. 4· 11 · Kurs gesagt, dit Verzögerungsleitung:$** hat eine Pund&eental-Hückwärtawellön-Dlapersioneoharakterietik und wird in der ersten Vorwärtswellen-RauBharaonisohen alt einer Phaeanvtrsohiebung pro Period« der Te'rsögsrtangsleitung im Bereich von Tf bis 2 Tf radiaaa te«trieben, (Vgl· Fig,5).

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Die Verzbgerungeleitungesektion 6^HI liefert eine Verstärkung pro Hohlraumsektion 23 im Bereich von 2 bis 3 dB. An den strahlaufwärtigen Hohlraum 23' der AusgangsSektion 6" ist ein Itück rechteckiger Hohlleiter 28 mit einer kapazitivenKoppelblende 29 angekoppelt. Ein hohlzylindrische», dielektrisches Fenster 31 sitzt mit seinen Enden dicht in den Breitwänden des Hohlleiters 28, und ein Verlust-Strömungsmittel, beispielsweise Wasser, wird axial durch die Mitte des hohlzylindrischen Fensters 31 geleitet, um Sohwingungsenergie zu absorbieren, die tob etrahlaufwärtigen Hohlraum 23' über die Blende 29 und den Hohlleiter 28 in das Verlustetrömungsmittel gekoppelt wird. Das Verlustströmungsmittel im Hohlleiter 28 bildet den Ohm*sehen AbschIuS 15 und ist für Schwingungeenergie innerhalb des DurchlaSbandes der VerzbgerungeleltungsSektion 6^IN im wesentlichen nicht reflektierend,

Ss wurde festgesteilt» daS, wenn die AusgangsSektion 6^N> sit einer nißhtreflektierenden Last aa Ausgang abgeschlossen ist, d.h. ait eines Hohlleiter 9 en eine nichtdargestellt β 0fea*aehe !last angepaßt ist und sit einer niohtreflektierenden Last 15 as abgetrennten Bade abgeschlossen ist, wobei angenommen wird, daS jeder der Hohlräume 23 über die ganze Länge der Leitungestktion 6"» im wesentlichen identisch ist, die Bandbreite der Leitung ia wesentlichen gemäS ?ig.7, Surr· 0-10-0 sioh rerhält· Di· Dispersion« charakteristik für eine solche Leitung ist in Fig.5 durch die ait "Leitungstjrpe I^w beaeichnet* Kurre dargestellt. Bei einer solchen Leitung treten Bandkantanschwingungen in der Fähe der oberen &renzfre$uens f^i auf· Diese BandiEant«n8Ghwinguns«n werden duroii dl« Impedanz- . fehlanpas»ungen an den Abeohluienden de? Leitung svisohen der Leitung und den HohlleitersektiGnen 9 feew·~2 Ii itt erwümecht, Bandkanteneehwineungen

hindern, um die Verwendung von periodi&chen Leittingesektioiien mit höherer Verstärkung but Brsielung eines besseren Wirkungtgräd-et und einer höheren Verstärkung zu erlauben, ;

Dementsprechend sind an beiden Enden der periodisonen Hauptleitungesektionen 36, AnpaßleitungsSektionen 35 vorgeeehen. Der periodische AnpaÖleitungeteil 35 iet so dimensioniert, daß er eine Grenzfrequens f_ell hat, die deutlich außerhalb des Durchlaßbandee des Hauptleitungeteils 36 liegt. In einem spesiellen Ausfiihrungsbeiapiel hatte der Hauptleitungsteil 36 eine obere Grenzfrequent f'I- von etwa 2,25 GHs₉ und der Anpaßleitungeteil wurde aus periodischen Eleaenten aufgebaut, die eine obere Grenz*· frequenE f_tll von etwa 2,45 GH* hatte. An der unteren Bandkante der Hauptleitung wurden keine Bandkantenichwin*- gungen featgesteilt, weil die Strahlapannung äer Röhre nicht auereichend war, um die Geschwindigkeit der Elektronen in Svnchroniemue mit der Leitungewelle in der Nähe dee , ΤΓ -Betriebsmodus zu bringen«, Die untere Bandkante der periodischen Hauptleitung 3£ war also nicht besonders interessant» Wenn jedoch Schwingungen bei dieser Frequenz angetroffen wären, würden die Leitungeeiemente vom Typ II so bemessen werden, daß sie eine untere Grenzrequenz hätten, die merklich unter der unteren Grenzfrequene der Hauptleitung 36 liegt*

Die Anpaßleitungsteile 35 sind so bemessen, daß sie eine durch die obengenannte Gleichung (1) definierte körperliche Gesamtlänge haben» Auf diese Weise dient der Anpaßleitungstell 35 als Viertelwellenimpedanztraneformator, um die relativ niedrige charakteristische Impedans , Z. der periodischen Hauptleitungssektion 36 auf die höhere charakteristische ImpedanzZ- der abschließenden Höhlleitersektionen 9 bzw, 26 (vergl. Fig.6) zu trana&raiieren.

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Stattdessen können unter gewiesen Bedingungen der Hohl- , raumparameter die relativen Größen der charakterieti-B.chen Impedanzen Z-, und Z- umgekehrt sein. In eolohem Falle ist der Effekt dee Anpaßtransformatore in gleicher Weise vorteilhaft.

Eine speziell vorteilhafte Anordnung für den Anpaßleitungeteil 35 besteht darin, daß nur zwei gekoppelte Hohlraumreepnatoren 23 in Jedem der Anpaßleitungeteile 35 verwendet werden. Jeder dieser Anpaßleitungeteile 35 liefert etwa 45° relative Phasenverschiebung pro periodisches Element oder Hohlraum 23 relativ zur Phasenverschiebung pro Hohlraum im Abschlußhohlraum der Hauptleitungesektion 36. Das ist in Fig.5 durch die relative Phasenverschiebung von etwa 45° pro Periode der leitung , dargestellt, gemessen zwischen den Punkten 37 und 38 bei der oberen Grenzfrequenz f_cl der Hauptleitüngssektion 36.

Die obere Grenzfrequenz fgll der Anpaßleitung 35 wird Bweckmäßig relativ zur Grenzfrequenz der Hauptleitung 36 f_QI (vgl. Fig.4) angehoben, indem entweder d oder 1 verringert wird, oder beides, während der gleiche Spaltabstand g beibehalten wird, oder daß der Spaltabstand g vergrößert wird, während die übrigen Abmessungen konstant gehalten werden.

Der grundsätzliche Vorteil der Verwendung eines Viertelwellenlängen-Transformatoranpaß-Leitungeteile 35 nach der Erfindung besteht darin, daß der Anpaßleitungeteii 35 auf eine minimale körperliche Länge reduziert werden kann, verglichen mit der Frequenztaperkonstruktion nach der erwähnten älteren Anmeldung. Darüber hinaus wird die Konstruktion der Anpaßleitung erleichtert, weil jedes der

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periodischen Elemente in der Anpaßleitungeektion so bemessen werden kann, daß ei nahezu identische Dimensionen hat, um die gleiohe obere Grenzfrequena für die Hohlräume oder periodieohen Elemente der Anpafisektion 35 au erhalten. Die Bearbeitung oder Bildung der Teile wird also erleichtert. Sie verbesserten Bandpaßeigeneohaften der periodieohen Haupttektion bei Verwendung der Anpaßleitung 35 sind in fig.7 durch die mit 2-6-2 bezeichnete Kurve dargestellt. Wenn Anpaßleitungsteile 35 an beiden Enden dee Hauptleitungsteile 36 verwendet werden, werden Bandkanteneohwingungen praktisch verhindert· ·

Sie Anpaßleitungeteile 35 sind »war in Verbindung mit einer Versögerungsleitung 6 aus gekoppelten Hohlräumen beschrieben worden, das ist jedoch nicht notwendig und solche Anpasaungeleitunge teile können auch mit Verzögerungsleitungen allgeeeiner Art verwendet werden, beispielsweise Interdigitalleitungen,Ring- und -Stangeleitungen, Resonansstangenleitungen, Ses«- nansfahnenleitungen und viele anderen konventionell· Verzögerungsleitungen· Sie periodische Hauptleitung brauen* auch nicht eine Fund ejnent al-Rückwärt ewe llen-Leitung au sein, sondern kann auch fundamental-Yorwärtewellen-Leitungen enthalten, die im ?requen*bereieh entsprechend -*- V4- T^ Phasenverschiebungen pro Periode der Mikrowellenleitung arbeiten.

• «■ ./14 Patentanspruch»

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Claims (1)

1. -M-

   Y 1 φ 225 3)

   Patentanspruchs

   Hoohffequens-ElektronenrBhrs, die «ine periodische Versugerungsleitung aufweist, welche aus einem Hauptleitungeteil und wenigsten« eines Anpaeieitungeteii an einem Ende de« Hauptleitungeteile bee tent, einen Elektronen« tr ob sur kumulatiren elektroniechen Wechselwirkung mit hochfrequenter Schwingungeenergie, die auf der Versögerungeleitung läuft, und einer Einrichtung, mit der hochfrequente Schwingungsenergie τοη der Röhre bsi einer Frequens innerhalb de« DurchlaStoandee des Hauptleitungeteile« abgenommen wird, dadureh gekennieiohnet, dafi der AnpaSleitungsteil au« wenigeten« *wei Perioden der periodiaohen Ver«ögerungaleitung besteht, die gleiche allgemeine körperliche Form wie die Hauptleitung hat, eine interessierende Grensfrequens merklioh außerhalb des DurohlaSbande« des Hauptleitungsteils, und eise körperliche Seeamtlänge, die dureh die Bexiehung

   ί2**ΛΥ ^λ| ¹IOH Λ

   definiert let, worin bedeuten! n irgendein· ganse Zahl mit Ausnahm· Ton lull, uni ^g die körperliche Lange des Anpalleitungeteil» i«t, die ein· FhasenTereohiebung der auf der Anpaflleitung »®i der Bandkantenfrequen« des Hauptleitung«teilβ lau-

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   ftnden Schwingung?energie um 2ττ erzeugt₍ so daß Bandkantenschwingungen verhindert werden.

   2« ' EÖhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpaßleitungateil eine charakteristische Impedanz hat, deren Wert zwischen der charakteristischen Impedanz des Hauptleitungeteils und der charakteristischen Impedanz der Einrichtung zum Abziehen der hochfrequenten Energie τοη der Röhre liegt.

   3. Röhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpaßteil der Verzögerungsleitung an der interessierenden Bandkante im wesentlichen nur eine diskrete Grenzfrequenz hat«

   4· Röhre nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung aus einer Reihe von elektromagnetisch.gekoppelten Hohlraum-' resonatoren besteht, die mit zentralen Öffnungen zum Durchtritt des Elektronenstrahls versehen sind,

   5· Röhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraumresonatoren induktiv gekoppelt sind, um eine Fundamental-Rückwärtswellen-Verzögerungsleitung zu bilden,, und der Elektronen*- strom durch die mit uffnungen versehenen, gekoppelten Hohlräume mit einer ausreichenden Geschwindigkeit projiziert wird, um vorwiegend mit der ersten raumharmonischen Schwingung auf der Verzögerungsleitung innerhalb deren Durchlaßband in Wechselwirkung su treten, so daß eine Vorwärtssohwingungs-Wechselwirkung zwischen Schwingungsenergie auf der Verzögerungsleitung und dem Elektronenstrom erreicht wird.

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   6. Röhre nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Anpaßteil der Verzögerungeleitung nur zwei gekoppelte Hohlraumresonatoren aufweist, die eine Phasenverschiebung pro Hohlraum an der oberen Bandkantenfrequenz des Durchlaßbandes dee Hauptleitungeteile haben, die in den Bereich von 3/21Γ bis 21Γ radians fällt, und eine Phasenverschiebung relativ zur Phasenverschiebung der gleichen Frequenz in jedem der gekoppelten Hohlräume dee Hauptleitungsteile von etwa 45°, «o daß die zusammengesetzte relative Phasendifferenz zwischen der Phasenlage der Schwingungeenergie im Abschlußhohlraum des Hauptleitungeteils und dem Abschlußraum des Anpaßleitungsteils etwa 90° beträgt, lim einen Viertelwellenlängen-Impedanztransformator zwischen dem Hauptleitungeteil und der Schwingungeenergie-Abzieheinrichtung zu bilden·

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