DE2010480C3 - High performance klystron - Google Patents

High performance klystron

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DE2010480C3
DE2010480C3 DE2010480A DE2010480A DE2010480C3 DE 2010480 C3 DE2010480 C3 DE 2010480C3 DE 2010480 A DE2010480 A DE 2010480A DE 2010480 A DE2010480 A DE 2010480A DE 2010480 C3 DE2010480 C3 DE 2010480C3
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klystron
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Hannsjoerg Dipl.-Phys. 8000 Muenchen Bittorf
Hinrich Dipl.Phys. Dr. 8032 Graefelfing Heynisch
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Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/02Tubes with electron stream modulated in velocity or density in a modulator zone and thereafter giving up energy in an inducing zone, the zones being associated with one or more resonators
    • H01J25/10Klystrons, i.e. tubes having two or more resonators, without reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the zone of the input resonator
    • H01J25/14Klystrons, i.e. tubes having two or more resonators, without reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the zone of the input resonator with tube-like electron stream coaxial with the axis of the resonators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/16Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
    • H01J23/18Resonators
    • H01J23/20Cavity resonators; Adjustment or tuning thereof

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

Gleichst ronispaninmgsanteilEqual ronispaning share

größer ist alsis greater than

" In AuN-üesialtumi der Erfindung ist vorgesehen. Ja!.j der Fl'ekfronensirahl aK Hohlstrah! ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung geht nun von der Irkenntni aus" daß in einem Resonanzkreis mit ·. jleilter oder ausgedehnter Wechselwirkung die ei -,-.-ironische Belastung stark von der Strablgesehwnv,;::- keit ;.bhani:i. Bei geeigneter Wahl der Strahlgesclu-.!:,-ditikei: kann die elektronische Belastung annaiu zu" Null "cmacht werden. Dies gilt auch für Pcrv zcn. die Völler sind als 2 (d.h. .2 ■ 10-« A V--) hat sich üezeii;t. daß die Pen can/ mir dadurch iirenzt ist. daß der mittlere geometrische Abs zweier aufeinanderfolgender Resonatoren Viertelplasmawellenlange sein muß. und dalx'"In AuN-üesialtumi the invention is provided. Yes! .J the Fl'ekfronensirahl aK Hohlstrah! is trained. The present invention now proceeds from ignorance from "that in a resonance circuit with ·. jleilter or extended interaction the ei -, --.- ironic Load strongly from the Strablgesehwnv,; :: - ability; .bhani: i. With a suitable choice of the jet group -.!:, - ditikei: can annaiu the electronic load must be made to be "zero". This also applies to Pcrv zcn. the Völler are as 2 (i.e. .2 ■ 10- «A V--) has üezeii; t. that the pen can / me thereby is iirenzt. that the mean geometric para two successive resonators must be quarter plasma wavelength. and dalx '

gekennzeichnet, daß die Abschniue ausgedehnter ao besagten Kreise noch ausreichend hoci.frequen/m';·characterized that the section of extensive ao said circles still sufficiently hoci.frequen / m '; ·

Wechselwirkung in an sich bekannter Weise von entkoppelt sind.Interaction are decoupled from in a manner known per se.

wendelartigen Leitungsstrukturen cebildet sind. An Hand des in der Figur der Zeichnung scher,helical line structures are formed. On the basis of the shear in the figure of the drawing,

tisch dargestellten Ausführungsbeispiels soll die I finduna nachstehend mit weiteren Merkmalen na::.embodiment shown in the table, the I finduna below with further features na ::.

25 erläutert werden.25 will be explained.

Vom Elektronenstrahlerzeugungssystcm 1. bes. hcnd aus einer ringförmigen Kathode 2, em Wehnelt-F.leki.'ode 3 und einer vorzugsweise als Ni. dulationsanode ausgebildeten Zuganode 4 wirdFrom the electron beam generation system 1. esp. hcnd from an annular cathode 2, em Wehnelt-F.leki.'ode 3 and one preferably as Ni. Dulationsanode trained pull anode 4 is

dehnter Wechselwirkung und jinem Elektronenstrahlauffänaer. extended interaction and jinem electron beam catcher.

Die Erfindung betrifft ein Klystron hoher Leistung.The invention relates to a high performance klystron.

insbesondere für Fernsehübertragung, mit einem especially for television broadcasting, with a

Elektronenstrahlerzeugungssystcm, einer Anzahl von 30 hochperveanter Elektronenhohlstrahl 18 erzeugt. -U-. Electron beam generating system, a number of 30 highly perverse electron hollow beam 18 is generated. -U-.

einem gebündelt geführten Elektronenstrahl durch- nach Durchsetzen der Resonatorkammern 5 und u a bundled electron beam guided through after passing through the resonator chambers 5 and u

setzten Rcsona'.orkammern mit Abschnitten ausee- in einen mit Kiihlplatteii 7 versehenen Elektron·. ;:■set Rcsona'or chambers with sections in an electron provided with a cooling plate. ;: ■

strahlauffänger 8 gelangt. Zur gebündelten Führ;· des Elektronenstrahls 18 sind geeignet angeordr. .beam catcher 8 arrives. To the bundled guide; of the electron beam 18 are suitably arranged. .

Hochlcistungsklystrons werden bevorzugt im UHF- 35 und bemessene Elektromagnete 9 vorgesehen, wob.ιHochlcistungsklystrons are preferably provided in the UHF 35 and sized electromagnets 9, wob.ι

Bereich zur Übertragung von Fernsehsendungen ein- die gesamte Magnetanordnung vorzugsweise zwischenArea for the transmission of television programs, preferably between the entire magnet arrangement

gesetzt, wobei es in diesem Bereich hauptsächlich auf Polplatten 10 angeordnet ist.set, it being mainly arranged on pole plates 10 in this area.

hohe Übertragungsqualitäten ankommt. Um diesen Das Ausführungsbeispiel nach der Figur zeigt ein hohen Anforderungen, insbesondere an die Linearität Fünfkammerklystron, wobt·' der Einfachheit h;;!be~ der Verstärkung, nachzukommen, muß man KIy- 40 die entsprechend den Resonatorkammem 5 aufgs. strons für Fernsehzvvecke mit einer Strahlperveanz bauten Kammern zwei und drei nicht mit eingezeichdes Elektronenstrahls betreiben, die kleiner ist als 2 net sind. Die fünfte Resonatorkammer 6 weicht etwas (man vergleiche hierzu »Rundfunktechnische Mittei- vom Aufbau der vorhergehenden Resonatorkamlungen«, Band 12, 1968, Heft 6, S. 262 bis 268, sowie mern 5 ab. um eine optimale Anpassung an die hier »NTZ«, 1966, Heft 6, S. 335 ff.). Der Grund hierfür 45 vorliegende reduzierte Elektronenstrahlgeschwindigist die hohe (lediglich positive) elektronische BeIa- keit zu schaffen. In den Resonatorkammern sind stung der Resonatoren durch den Elektronenstrahl. wendeiförmige Verzögerungsstrukturen 11 und 12 Dabei wird weiterhin angegeben, daß zur Erzielung vorgesehen, um an Stelle der üblichen schmalhander Fernsehqualitäten Mie Güten der Resonatoren im digen Wechselwirkung zwischen dem Strahl und wesentlichen durch dio externen Belastungen be- 50 Wechselwirkungsspalten eine breitbandige ausgestimmt sein sollen. dehnte Wechselwirkungszone entsprechend Jer soge-high transmission quality is important. To this the embodiment according to the figure shows a high demands, especially on the linearity of the five-chamber klystron, where simplicity h ;;! be ~ the amplification, to comply, one must KIy- 40 the corresponding to the resonator chambers 5 aufgs. strons For television purposes with a beam permeance, chambers two and three were not marked Operate electron beam that are smaller than 2 net. The fifth resonator chamber 6 gives way a little (Compare with "Broadcast technical information - from the structure of the previous resonator camps", Volume 12, 1968, No. 6, pp. 262 to 268, as well as mern 5 from. to optimally adapt to the here "NTZ", 1966, No. 6, p. 335 ff.). The reason for this is the reduced electron beam speed present to create the high (only positive) electronic workload. In the resonator chambers are performance of the resonators by the electron beam. helical retardation structures 11 and 12 It is also stated that it is intended to replace the usual narrow-handed Television qualities Mie qualities of the resonators in the digen interaction between the beam and A broadband gap is tuned essentially by the external loads meant to be. extended interaction zone according to Jer so-

Klystrons mit ausgedehnter Wechselwirkung, söge- nannten »extended interaction« zu bilden,
nannte »Extended-Interaction -Khystrons«. die an sich Zur Verhinderung von störenden Rückwärtswellen bereits bekannt sind, wurden bisher ebenfalls mit Per- auf den Verzögerungsabschnitten 11 und 12 sind veanzen kleiner als 2 betrieben (man vergleiche hier- 55 nicht dargestellte, an sich bekannte Maßnahmen vorzu »IRE TRANSACTIONS ON ELECTRON DE- gesehen. Die Verzögerungsstrukturen 11 und 12 sind VICES«, Januar 1961, S. 44 bis 55, insbesondere mit den Innenleitern 13, 14 und 15 von Koaxial-S. 49, linke Spalte unten). Auskopplungsteilen verbunden, die jeweils durch Keim Gegensatz zu diesen bekannten Klystrons wird ramikfenster 16 und 17 gegen das im Innern der Regemäß vorliegender Erfindung bei einem Klystron 60 sonatorkammern vorliegende Vakuum abgeschlossen hoher Leistung der eingangs erwähnten Art vorge- sind.
To form klystrons with extended interaction,
called "Extended Interaction Khystrons". which are already known per se to prevent disruptive backward waves, have so far also been operated with per- on the delay sections 11 and 12 are veanzen smaller than 2 (compare here not shown measures known per se The delay structures 11 and 12 are VICES ”, January 1961, pp. 44 to 55, in particular with the inner conductors 13, 14 and 15 of Koaxial-p. 49, left column below). Coupling parts connected, each by germ in contrast to these known klystrons, ramikfenster 16 and 17 are provided against the vacuum present inside the regular present invention with a klystron 60 sonator chambers high power of the type mentioned.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patcntansprüclie: schlagen, daß die Perveanz des Elektronenstrahls, definiert als Strahlperveanz q -= LU- [K) '■ A Υ-·| Gleichstromanteil und U ais demPatent claims: suggest that the perveance of the electron beam, defined as beam perveance q - = LU- [K) '■ A Υ- · | DC component and U ais dem 1. Klystron hoher Leistung, insbesondere für Fernsehübertragung, mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem, einer Anz.ahl von einem gebündelt geführten Elektronenstrahl durchsetzten Resonatorkammern mit Abschnitten ausgedehnter Wechselwirkung und einem Elektronenstrahlauffänger, dadurch gekennzeichnet, daß die Pervcanz des Elektronenstrahls, definiert als Sirahlperveanz q - l/U:i- (K) "A \:;J| mit / ;;ls dem Gleichstromanteil und V als dem Gleichspannungsanteil des Elektronenstrahls, «rüßer ist als 3.1. High-performance klystron, especially for television broadcasting, with an electron beam generating system, a number of resonator chambers penetrated by a bundled guided electron beam with sections of extensive interaction and an electron beam catcher, characterized in that the pervance of the electron beam, defined as Sirahlperveanz q - l / U : i - (K) "A \ :; J | with / ;; Is the direct current component and V as the direct voltage component of the electron beam," is less than 3. 2. Klystron nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl als Hohlstrahl ausgebildet ist.2. Klystron according to claim 1, characterized in that the electron beam is a hollow beam is trained. 3. Klystron nach Anspruch 1 oder 2, dadurch3. Klystron according to claim 1 or 2, characterized des Elektronenstrahls.of the electron beam. mit /' als demwith / 'as the
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