DE2117925A1 - Speed-modulated microwave tube with harmonic pre-bundles connected in cascade - Google Patents
Speed-modulated microwave tube with harmonic pre-bundles connected in cascadeInfo
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Description
DR. CLAUS REINLÄNDER I* ·1?ΓΗ l!»' DIPL.- ING. KLAUS BERNHARDTDR. CLAUS REINLÄNDER I * · 1? ΓΗ l! »'DIPL.- ING. KLAUS BERNHARDT
D-8 MÖNCHEN 60 . O 1 1 "7 Q O RD-8 MONKS 60. O 1 1 "7 Q O R
BÄCKERSTRASSE 3 £ I I / V £■ BÄCKERSTRASSE 3 £ II / V £ ■
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VJlRIAN ASSOCIAiDES
Palo Alto / California Vψ St0 ν« AmerikaVJlRIAN ASSOCIAiDES
Palo Alto / California V ψ St 0 ν «America
Geschwindigkeitsmodulierte Mikrowellenröhre mit in Kaskade geschalteten harmonischen YorbündelernSpeed-modulated microwave tube with harmonic Yor bundles connected in cascade
Zusatz zu Patent·«.« (Patentanmeldung 3? 19 50 199»6JAddition to patent · «.« (Patent application 3? 19 50 199 »6J
Priorität: 15. April 1970 Y.«St«v·Amerika US-Serial Number 28,791Priority: April 15, 1970 Y. «St« v America US Serial Number 28,791
Es wird eine geschwindigkeitsmodulierte Mikrowellenröhre angegeben. Die Röhre enthält einen Eingangskreis, einen Ausgangekreis und einen vorletzten Resonatorkreis, die entlang des Strahl angeordnet sind· Zwei auf die zweite Harmonische abgestimmte, schwimmende V.orbtindelungsresonatoren sind entlang dem Strahlenweg zwischen dem Eingangskreis und dem vorletzten Resonator angeordnet« Durch die auf die zweite Harmonische abgestimmten Resonatoren wird die Bündelung des Strahls dadurch verbessert, daß Elektronen aus dem Zwischenbündelungsbereich des Strahls in den gebündelten Bereich des Strahls bewegt werden. Ein Resonator, der auf einen Grundreeonanzmodus bei der Grundfrequenz der Röhre abgestimmt ist, ist zwischen den beiden auf die zweite Harmonische abgestimmten Resonatoren angeordnet, um die Elektronenbündel des Strahle stromabwärts von demA speed-modulated microwave tube is specified. The tube contains an input circuit, an output circuit and a penultimate resonator circuit that runs along the Beam are arranged two tuned to the second harmonic, floating V.orbtindelungsresonatoren are along the Beam path arranged between the input circle and the penultimate resonator «By the one tuned to the second harmonic Resonators, the focusing of the beam is improved by removing electrons from the intermediate focusing area of the Beam can be moved into the bundled area of the beam. A resonator tuned to a fundamental mode of resonance at the fundamental frequency of the tube is up between the two The second harmonic tuned resonators are arranged to capture the electron beams of the beam downstream of the
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ersten auf die zweite Harmonische abgestimmten Hohlraum wieder zu bündeln· Die auf die zweite Harmonische abgestimmten Resonatoren verbessern zusammen mit de» auf die Grundfrequenz abgestimmten Resonator, der zwischen diesen beiden Resonatoren angeordnet ist, wesentlich den Umwandlungswirkungsgrad der Mikrowellenröhre.first cavity tuned to the second harmonic again to bundle · The resonators tuned to the second harmonic, together with the resonator tuned to the fundamental frequency, improve the between these two resonators is arranged, significantly increases the conversion efficiency of the microwave tube.
Bisher wurden zwei in Kaskade geschaltete Resonatoren, die auf die zweite Harmonische abgestimmt waren, entlang des Strahlenweg zwischen dem Eingangsresonator und dem vorletzten Resonator angeordnet, um die Bündelung des Strahls dadurch zu verbessern, daß die Elektronen aus dem Zwischenbündelungsbereich wieder herausbewegt werden· Durch diese verbesserte Bündelung . des Strahles wurde der Umwandlungswirkungsgrad geschwindigkeitsmodulierter Mikrowellenröhren wesentlich verbessert. Sine derartige Vorrichtung ist in dem Hauptpatent »••{Patentanmeldung P 19 50 199·&) beschrieben· Obgleich durch die Verwendung der Resonatoren, die auf die zweite Harmonische abgestimmt sind, der Umwandlungswirkungsgrad der Röhre wesentlich dadurch verbessert wird, daß die Elektronen aus dem Zwischenbündelungsbereich wieder herausbewegt werden, so haben die Resona·· toren, die auf die zweite Harmonische abgestimmt sind, als lebenwirkung das Bestreben, die Elektronenbündel zu entbündeln· Deshalb wäre ein auf die zweite Harmonische abgestimmter Vorbüiideler erwünscht, der Elektronen aus dem Zwischen« bündelungsbereioh wieder zurückdrängt, ohne daß er dazu neigt, die Elektronenbündel zu entbündeln.Up to now, two resonators connected in cascade, which were tuned to the second harmonic, were arranged along the beam path between the input resonator and the penultimate resonator in order to improve the focusing of the beam by moving the electrons out of the intermediate focusing area again Bundling. of the beam, the conversion efficiency of velocity-modulated microwave tubes has been significantly improved. Such a device is described in the main patent »•• {patent application P 19 50 199 · &) · Although the use of resonators that are tuned to the second harmonic, the conversion efficiency of the tube is significantly improved by the fact that the electrons from the between condensing area moved again, the R e sona ·· are factors which are tuned to the second harmonic, as live action tends to unbundle the electron beams · Therefore, tuned to the second harmonic Vorbüiideler would be desirable, of electrons from the intermediate " bündelungsbereioh pushes back again without tending to unbundle the electron bundle.
Die vorliegende Erfindung strebt eine verbesserte geschwindigkeit smoduliert β Mikrowellenröhre an, bei der harmonische Vorbündeler verwandt werden.The present invention seeks improved speed modulates β microwave tubes using harmonic pre-bundles.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß bei einerThe invention is characterized in that at a
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geschwindigkeitsmodulierten Mikrowellenröhre zwei in Kaskade geschaltete harmonische Vorbündeler vorgesehen werden, von denen jeder Vorbündeler einen auf einen Grundmodus abgestimmten Resonator enthält, auf den ein harmonischer Vorbündelungsresonator derart folgt, daß der auf den Grundmodus abgestimmte Resonator der stromabwärtigen zweiten Stufe des harmonischen Vorbündelers die gebündelten Elektronen in dem Strahl von neuem bündelt, der in den auf die zweite Harmonische abgestimmten Vorbündelerresonator der zweiten Stufe der harmonischen Vorbündelung gelangt, wodurch der Uawandlungsvirkungsgrad der Mikrowellenröhre beträchtlich erhöht wird.speed modulated microwave tube two in cascade switched harmonic pre-bundle are provided, each of which contains a resonator tuned to a fundamental mode, followed by a harmonic pre-bundling resonator in such a way that the resonator tuned to the fundamental mode of the downstream second stage of the harmonic pre-bundle collects the bundled electrons in the beam bundles again, which arrives in the pre-bundle resonator of the second stage of harmonic pre-bundling, which is tuned to the second harmonic, whereby the conversion efficiency of the microwave tube is considerably increased.
Vorzugsweise sind die beiden harmonischen Vorbündelungsresonatoren auf die zweite Harmonische der Röhre abgestimmt.The two harmonic pre-bundling resonators are preferably tuned to the second harmonic of the tube.
Weiterhin sind die Grundfrequenzresonatoren und die harmonischen Resonatoren der in Kaskade geschalteten harmonischen Vor*· bündeler vorzugsweise Hohlraumresonatoren·Furthermore, the fundamental frequency resonators and the harmonic resonators of the harmonic pre * bundler preferably cavity resonators
Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the drawing; show it:
Fig. 1 schematisch einen Mehrkamaer-Klystron-Verstärker mit Zweite-Harmonische-Vorbündelerj1 schematically shows a multi-camera klystron amplifier with second harmonic pre-bundle
Fig. 2 graphisch den zeitlichen Verlauf der Bündelungsspannung zur Erläuterung, wie Elektronen aus dem Zwischenbündelungsbereich mit der Spannung des Zweite-Harmonische-Bündelers entfernt werden;Fig. 2 graphically shows the time course of the bundling voltage to explain how electrons from the Inter-trunking regions are removed with the voltage of the second harmonic trunker;
Fig. 3 schematisch eine geschwindigkeitsmodulierte Elektronenröhre mit erfindungsgemäö in Kaskade geschalteter harmonischer Vorbündelungsstufe;3 schematically shows a speed-modulated electron tube with a harmonic pre-bundling stage connected in cascade according to the invention;
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Fig· 4 eine graphische Darstellung, in der der normierte Hochfrequenzstrahlstrom gegen die normierte Geschwindigkeitsabweichung für das langsamste Elektron in dem Bündel aufgezeichnet ist, und aus der die Eigenschaften einer früheren Vorrichtung und der erfindungsgemäßen "Vorrichtung zu ersehen sind, undFig. 4 is a graph showing the normalized RF beam current versus normalized velocity deviation for the slowest electron in the Bundle is recorded and from which the characteristics of an earlier device and that of the invention "Device can be seen, and
Fig© 5 eine graphische Darstellung des Umwandlungswirkungsgrades gegen den normierten lastleitwert für den Ausgangsresonator, wobei der Wirkungsgrad für drei Längen des Ausgangswechselwirkungsspaltes gezeigt ist«Figure 5 is a graph of conversion efficiency against the normalized load conductance for the output resonator, with the efficiency for three lengths of the initial interaction gap is shown «
In Fig. 1 ist eine bekannte Mikrowellen-Klystronröhre 1 dargestellt, die in Kaskade geschaltete Zweit-Harmonische-Worbündler aufweist, wie sie in dem Patent·.,(Patentanmeldung P 19 50 199*6) beschrieben sind. Kurz gesagt, die Elektronenröhre 1 weist eine Elektronenkanone 2 zur Erzeugung eines Elektronenstrahls 3 auf, der einem Strahlkollektor 4 am Abjschlußende des Strahls zugeführt wird» Ein Eingangshohlraumresonator 6 ist am strahlaufwärtigen Ende des Strahls 5?angeordnet, um den Strahl mit hochfrequenter Energie geschwindigkeitszumodulieren, die dem Hohlraum 5 über einen Eingangskoppler 6 zugeführt wird· Ein Ausgangshohlraumresonator 7 ist in der Nähe des Kollektors 4 angeordnet, um mit dem gebündelten Elektronenstrahl in Wechselwirkung zu treten, um dem Strahl verstärkte Ausgangsmikrowellenenergie zu entziehen· Dem Ausgangsresonator 7 wird Ausgangsenergie über die Ausgangskopplungsschleife 8 entzogen und einer geeigneten V.erwendungs vorrichtung, wie etwa einer Antenne, die nicht dargestellt ist, zugeführt·In Fig. 1, a known microwave klystron tube 1 is shown, the cascaded second harmonic Worbündler as described in the patent, (patent application P 19 50 199 * 6) are described. In short, the electron tube 1 has an electron gun 2 for generating an electron beam 3, which is fed to a beam collector 4 at the terminal end of the beam. An input cavity resonator 6 is on upstream end of the beam 5? arranged to the beam to modulate the speed with high-frequency energy, which is fed to the cavity 5 via an input coupler 6 An output cavity resonator 7 is arranged in the vicinity of the collector 4 in order to interact with the collimated electron beam to extract amplified output microwave energy from the beam · The output resonator 7 becomes output energy withdrawn via the output coupling loop 8 and a suitable V. application device, such as a Antenna, which is not shown, fed
Zwei schwimmende Zweit-Harmonische-Hohlraumresonatoren 9 und 11 sind in dem Vorbündelungsabschnitt der Elektronenröhre angeordnet* Die Zweit-Harmonischen-Hohlräume 9 und 11 sind auf einen Grundresonnanzmodus bei einer Frequenz abgestimmt, die im wesentlichen der zweifachen Frequenz der Mittelfrequene desTwo floating second harmonic cavity resonators 9 and 11 are arranged in the pre-bundling portion of the electron tube * The second harmonic cavities 9 and 11 are tuned to a fundamental resonance mode at a frequency that essentially twice the frequency of the center frequency of the
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Durchlaßbandes der Verstärkerröhre 1 entspricht» Unter dem liier verwandten Ausdruck "schwimmender" Resonator wird ein Resonator verstanden, für den ausserhalb der Mikrowellenröhre keine Energiequelle vorgesehen ist und der nicht mit einer Last gekoppelt ist, der die Ausgangsspannung des Resonators verwertet; es kann jedoch ein Schaltelement mit dem schwimmenden Resonator gekoppelt sein, mit dem nur einige elektri« sehe Eigenschaften des schwimmenden Resonators beeinflusst werden, beispielsweise sein Gütefaktor Gk oder seine Erequens»The pass band of the amplifier tube 1 corresponds to »Below the The related term "floating" resonator becomes a Understood resonator, for the outside of the microwave tube no energy source is provided and not with one Load coupled to the output voltage of the resonator recovered; however, a switching element can be coupled to the floating resonator, with which only some electrical see properties of the floating resonator being influenced, for example its quality factor Gk or its response »
Die Aufgabe des schwimmenden harmonischen B#sonators 9 und des Hohlraumresonators 5 besteht darin, eine Bündelungsspannung "VL zu erzeugen, die eine periodische Sägesahnschwingungsform hat, wie sie in Pig, 2 dargestellt ist· GBenauer gesagt, er., zeugt der Eingangshohlraumresonator 5 einen Grundfrequen*·- anteil der Bündelungs-Hochfrequenzspannung 1^· Wenn der Span·* nung Έ* eine Spannung ¥^ der zweiten Harmonischen überlagert wird, besitzt die gesamte Bündelungsspannung 1L· eine period!«- sehe Sägezahnwellenforau Wenn eine rein ballistische Elektronen-^heorie verwandt wird, und Raumladungskräfte vernach«·- lässigt werden, werden durch eine solche Bündelungswellenform dichte Bündel im Ausgangsresonator erzeugt. Eine derartige Bündelung erzeugt jedoch eine unerwünschte öeschwindigkeits^ spreizung der Elektronen, wenn diese durch den Spalt in den Ausgangsresonator 7 wandern. Darüberhinaus können bei Röhren mit Strahlen hoher Perveance» das heisst einer Perveance grosser als 10** , Raumladungskräfte nioht vernachlässigt werden, und deshalb kann die gewünschte dichte Bündelung in der Praxis unter Umständen nicht erreicht werden· Der schwimmende harmonische Resonator ti löscht die Geschwindigkeitsmodulation der zweiten Harmonischen, die durch den Resonator 9 erzeugt wird· Indem ein Schlußbündelungsabschnitt zwischen dem V.orbündelungsabschnitt und dem Ausgang vorgesehen wird, werden die Elektronen durch den harmonischen ¥orbündeler gruppiert, um eine wirksamere Modulation durch die Grundfrequenzbünde-The task of the floating harmonic resonator 9 and the cavity resonator 5 is to generate a condensing voltage "VL, which has a saw-tooth periodic waveform as shown in Pig, 2. More specifically, he., The input cavity resonator 5 generates a fundamental frequency * · - portion of the bundling high frequency voltage 1 ^ · If the voltage Έ * is superimposed by a voltage ¥ ^ of the second harmonic, the total bundling voltage has 1L · a period! «- see sawtooth wave form If a purely ballistic electron theory is used and space charge forces are neglected, such a bundling waveform generates dense bundles in the output resonator Tubes with rays of high perveance »that is, a perveance greater than 10 **, Raumla The floating harmonic resonator ti cancels the speed modulation of the second harmonic generated by the resonator 9.By a final bundling section between the V bundling section and the output, the electrons are grouped by the harmonic orbundle to allow more effective modulation by the fundamental frequency frets.
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lungshohlräume 12- und 13 zu erreichen» wie sie in dem Schlußrunde lungs ab schnitt verwandt werden.» Mit anderen Worten wird durch die Zweit-Harmonlschen^arbüttäelungshohlräume 9 und 11 eine günstige Phasengruppierung der Elektronen heim Eintritt in die Schlußbündelungsstufe erreicht» Die Schlußbündelungshohlräume 12 und 13 sind auf einen Srundresonanzenmodus in der Hähe und über dem Durchlaßband der Röhre abgestimmt, und diese Resonatoren sind schv/immende Resonatoren. Mit den bisher bekannten Röhren der in Pig» 1 gezeigten Met (ohne den Resonator 11) lässt sich ein Höchfreqiienzumwandliuagswirkungs— grad von annähernd 80 % #rrechnen, während in der Praxis ein Uiawandlungswirkungsgrad von 70 $ erreicht -wurde»to reach lung cavities 12 and 13 "as they are used in the final section of the lung." In other words, the second harmonic arcing cavities 9 and 11 achieve a favorable phase grouping of the electrons as they enter the final focusing stage vibrating resonators. With the previously known tubes of the Met shown in Pig 1 (without the resonator 11), a maximum frequency conversion efficiency of approximately 80 % can be calculated, while in practice a conversion efficiency of 70 $ was achieved.
Eine der Schwierigkeiten, die bei der in Fig» I gezeigten bekannten RJhre auftreten, besteht darin, daß die Zweit-Harmonischen-^orbündelungshohlräume 9 und 11 dazu neigen, die Elektronenbündel zu entbündeln· Hierdurch wird der ümwandlungswirkungsgrad der Röhre nachteilig beeinflusst»One of the difficulties known with the one shown in FIG What happens is that the second harmonic convergence cavities 9 and 11 tend to be the electron bundles to unbundle · This increases the conversion efficiency the tube adversely affected »
In Fig. 3 ist eine mehrere Hohlräume aufweisende Klystron— ¥eritärietyröhre 15 gezeigt, die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist· Die Röhre 15 ist im wesentlichen identisch mit der Klystron-Röhre 1 der Fig· 1, mit der Ausnahme t daß ein zusätzlicher Grundfrequenzresonator 16 entlang dem Strahlenweg zwischen den beiden Zweit—Harmonisclien«¥örbliridelungsresonaboren 9 und 10 angeordnet ist* Der Grundfrequenzresonator 16 ist auf einen Grundfrequenzmodus abgestimmt, der etwas über (jedooh nicht mehr als 10 fi der Mittelfrequenss des Durchlaßbandes) dem Durchlaßband der Röhre liegt» und dieser Grundfrequenzresona-· tor dient dazu, die Elektronenbündel erneut zu bündeln, bevor diese Bündel die Spannung des Zweit-Harmonis ehen~¥orbündelers "sehen11·, die durch den harmonischen ¥forbündelungshohlraum 11 der zweiten Stufe erzeugt wird» Im einzelnen enthält die erste Yorbündelungsstufe einen Grundfreq^uenzeingangshohlraum 5, auf den der erste Zweit-Harmonische-Hohlraum 9 folgt· Dar Zweit-Harmonische«Hohlraum 9 dient dazu, die Zwischenbündelungsalek·-In Fig. 3, a plurality of cavities having klystron eritärietyröhre ¥ 15, the features of the present invention has · The tube 15 is substantially identical to the klystron tube 1 of FIG · 1, except that an additional t Grundfrequenzresonator 16 along the beam path between the two second-Harmonisclien "örbliridelungsresonaboren ¥ disposed 9 and 10 * the Grundfrequenzresonator 16 is tuned to a fundamental frequency mode about (not jedooh more than 10 fi of Mittelfrequenss of the pass band) the passband of the tube is" and that Grundfrequenzresona- · tor serves to focus the electron beam again before these bundles see the voltage of the second-Harmonis around ~ ¥ orbündelers "11 ·, which is generated by the harmonic ¥ f orbündelungshohlraum 11 of the second stage" includes specifically, the first The bundling stage has a fundamental frequency input cavity 5, which is followed by the first second harmonic cavity 9 · Dar Z far-harmonic «cavity 9 serves to reduce the inter-bundling alek · -
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tronen wieder einzuordnen, Jedoch beeinflußt er dabei nachteilig die gewünschten Elektronenbündel, indem er in die Richtungen wirkt, diese zu entbündeln. Der Grundfrequenzresonator 16 der zweiten Vorbündelungsstufe dient jedoch dazu, die Elektronen wieder zu bündeln, bevor diese in den strahlabwärtig angeordneten Zweit-Harmonischen-Resonator eintreten* Durch die Verwendung der beiden Zweit-Harmonisehen-Vorbündelungsstufen mit einem zwischen den beiden Zweit-HarmonischeiwResonatoren angeordneten Grundfrequenzresonator ergibt sich als Gesamtwirkung, daß die Grundfrequenzkomponente des Hochfrequenzstrahlstromes an der Stelle des Ausgangsspaltes wesentlich erhöht wird, daJ3 eine gleichförmigere Geschwindigkeit der Elektronen in den Bündeln und eine gleichförmigere Elektronenverteilung in den Bündeln erhalten wird« Die erhöhte Grundkomponente des Hoehfrequenzstrahlstroia* gegen die verbesserte Gfeschwindigkeitsverteilung in den Bündeln ist aus der Darstellung in Fig. 4 zu ersehen, bei der die Kurve 18 eine graphische Darstellung des normierten Grundfrequenz—Hochfrequenzstrahlstromes gegen die normierte Geschwindigkeit sabweiehung für das langsamste Elektron in den Bündeln für verschiedene Spaltspannungen an dem Spalt des vorletzten Resona.tors 12 in der Röhre 15 in der Fig· 3 zeigt. Die Kurve 19 zeigt eine ähnliche graphische Darstellung, bei der lediglich eine einzige Stttfe. einer Zweit-Harmonischen-Vorbündelung verwandt wird, das heisst bei der kein Grundmodusresonator zwischen zwei Zweit—Harmonischenirorbündelungsresonatoren vorgesehen ist·to classify tronen again, However, it has an adverse effect the desired electron bundles by acting in the directions to unbundle them. The fundamental frequency resonator 16 of the second pre-bundling stage, however, serves to bundle the electrons again before they enter the downstream beam Arranged second harmonic resonator enter * By using the two second harmonic pre-bundling stages with one between the two second harmonic resonators arranged fundamental frequency resonator results as an overall effect that the fundamental frequency component of the high-frequency beam current at the point of the exit slit is increased significantly so that a more uniform speed is obtained of electrons in the bundles and a more uniform electron distribution in the bundles is obtained « The increased basic component of the high frequency beamstroia * against the improved velocity distribution in the bundles can be seen from the illustration in FIG. 4, in which the curve Figure 18 is a graph of the normalized fundamental frequency high frequency beam current versus the normalized velocity deviation for the slowest electron in the bundle for different gap voltages at the gap of the penultimate one Resona.tors 12 in tube 15 in Figure 3 shows. The curve 19 shows a similar graphic representation in which only a single Stttfe. a second harmonic pre-bundling is used, that is, in the case of no fundamental mode resonator between two second harmonic resonator bundling resonators is provided·
In Fig· 5 ist der berechnete Umwandlungswirkungsgrad für die Röhre 15 der Fig. 3 als Funktion des normierten Lastleitweites des Ausgangsresonators dargestellt. Die Darstellungen in Fig· 5 zeigen eine Verbesserung des Umwandlungswirkungsgrades von annähernd 5 $> im Vergleich zu dem Umwandlungswirkungsgrad der bekannten Röhre, wie sie durch die Röhre 1 in Fig. 1 veranschaulicht wird.FIG. 5 shows the calculated conversion efficiency for the tube 15 of FIG. 3 as a function of the normalized load conductance of the output resonator. The illustrations in FIG. 5 show an improvement in the conversion efficiency of approximately 5 $> compared to the conversion efficiency of the known tube, as illustrated by the tube 1 in FIG.
Bfei einem typischen Beispiel für die Klystron-Röhre 15, dieFor a typical example of the klystron tube 15, the
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Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist, sind"die Resonatoren wie folgt abgestimmt: der Eingangsresonator 5 ist vorzugsweise im wesentlichen auf die Mitte des Durchlaßbandes der Röhre abgestimmt, das heisst ^|r =0, worin f dieFeatures of the present invention, "the resonators are tuned as follows: the input resonator 5 is preferred essentially matched to the center of the tube's passband, i.e. ^ | r = 0, where f is the
Mittelfrequenz des DurehlaßbaJtdea:: der Röhre ist. Der erste Zweit-Harmonisehe-Resonator 9 ist vorzugsweise auf eine Frequenz abgestimmt, die etwas kleiner als das Zweifache der Mittelbandfrequenz ist, das heisst ^| =- -0,0045;Center frequency of the DurehlaßbaJtdea :: of the tube is. The first Second harmonic resonator 9 is preferably tuned to one frequency tuned, which is slightly smaller than twice the mid-band frequency, that is, ^ | = - -0.0045;
der zweite Vorbündelungsgrundfrequenzresonator 16 ist vorzugsweise auf eine !Frequenz abgestimmt, die etwas über der Durch«- laßbandfrequenz liegt, das heisst ■*■-* » +0,04S derthe second Vorbündelungsgrundfrequenzresonator 16 is preferably tuned to a frequency which is slightly above the through! "- is laßbandfrequenz, ie ■ ■ * - *" + 0.04s of
Zweit—Harmonische—Resonator 11 ist vorzugsweise auf dieselbe Frequenz wie der erste Zweit-Harmonische^Resonator 9 abgestimmt, nämlich ^ * =--»0,0045 S die Schlußbünde-Second-harmonic resonator 11 is preferably tuned to the same frequency as the first second-harmonic resonator 9, namely ^ * = - »0.0045 S the final frets-
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lungsresonatoren 12L und 13 sind vorzugsweise auf im wesentlichen dieselbe Frequenz etwas oberhalb der Mittelbandfrequenz abgestimmt, nämlich auf ^ ar *0,022, und der Ausgangs-Lung resonators 12L and 13 are preferably tuned to essentially the same frequency slightly above the mid-band frequency, namely to ^ ar * 0.022, and the output
resonator 7 ist vorzugsweise im wesentlichen auf die Frequenz der Mitte des Durchlaßbandes abgestimmt, das heisst ^* =0*resonator 7 is preferably tuned essentially to the frequency of the middle of the passband, i.e. ^ * = 0 *
Unter dem hier verwandten Ausdruck "Durchlaßband'1 wirddaa Frequenzband zwischen den «*3db Punkten in der graphischen Darstellung der Ausgangsleistung gegen die Frequenz für die Röhre verstanden»The term "pass band '1 used here is understood to mean the frequency band between the« * 3db points in the graph of the output power versus the frequency for the tube »
Obgleich bei der gemäss der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Ausführungsform, wie sie in Fig· 3 dargestellt ist, lediglich ein einziger Grundfrequenzresonator 5 strahloberhalb des ersten Zweit-Harmonischen-Reeonators 9 verwandt worden ist, ist dies kein zwingendes Erfordernis· Es können zusätzliche (irundfrequenzresonatoren entlang dem Strahlweg zwischen dem Eingangsresonator 5 und dem ersten Zweit-Harmonischen-Re-Bonator 9 vorgesehen werden, um eine erhöhte Verstärkung für die Röhre zu erreichen. Weiterhin ist es nicht erforderlich,Although designed according to the present invention Embodiment, as it is shown in Fig. 3, only a single fundamental frequency resonator 5 above the beam of the first second-harmonic reonator 9 has been used this is not a mandatory requirement · Additional (round frequency resonators along the beam path between the input resonator 5 and the first second harmonic re-bonator 9 can be provided in order to achieve an increased gain for the tube. Furthermore, it is not necessary
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daß die harmonischen Resonatoren 9 und 11 auf die zweite Harmonische der Mitte des Durchlaßbandes der Röhre abgestimmt sindο Diese harmonischen Resonatoren können auf höhere 5re— quenzharmonische, wie etwa die dritte, vierte usw· Harmonische abgestimmt werden· Gemäss einer besonders vorzugsweisen Ausführungsform werden die harmonischen Hohlräume jedoch auf die niedrigste Prequenzharmonische abgestimmt, die höher als die erste Harmonische ist (das heisst auf die zweite Harmonische),,, da bei Harmonischen, die höher als die zweite Harmonische sind, und insbesondere bei Frequenzen, die über dem that the harmonic resonators 9 and 11 to the second harmonic are tuned to the center of the passband of the tube o These harmonic resonators can be tuned to higher 5re— sequence harmonics, such as the third, fourth, etc. harmonics are tuned according to a particularly preferred method Embodiment, however, the harmonic cavities are tuned to the lowest frequency harmonic that is higher than the first harmonic is (that is, the second harmonic) ,,, because with harmonics that are higher than the second harmonic, and especially with frequencies that are above the
liegen
S-Band/üna bei hohen Leistungen ein übermässiger Anteil des
Volumens des Hohlraumes durch den Strahl eingenommen wird«lie
S-Band / üna at high powers an excessive proportion of the volume of the cavity is occupied by the beam «
Weiterhin ist es nicht erforderlich, daß die bei der Röhre der vorliegenden Erfindung verwandten Resonatorkreise aus einspringenden Hohlraumresonatoren bestehen. Ea können andere Arten von Resonanzkreisen verwandt werden, wie etwa schraubenförmige Resonatoren mit verteilter Feld (wobei sowohl der lyp mit einer einzigen Schraube bzw« Helix als auoh der Typ mit einer über Kreuz gewickelten Schraube verwandt werden; kannβ Darüber hinaus kann der Ausgangskreis einen Langsameohwin— gungskreis oder einen langgestreckten Weohselwirkungskreis umfassen, der durch mehrere gekoppelte Hohlraumresonatoren gebildet wird, Die vorliegende Erfindung ist mit anderen Wor·· ten nicht nur auf Klystron-Verstärker sondern auf geschwindigkeit smodulierte Mikrowellenröhren allgemein anwendbar, bei denen Resonanzsysteme verwandt werden, die entlang dem Strahlenweg angeordnet sind, um mit dem Strahl in Wechselwirkung zu treten* Furthermore, it is not necessary that the resonator circuits used in the tube of the present invention consist of reentering cavity resonators. Ea other types can be used by resonant circuits, such as helical resonators distributed field (where both are lyp used with a single screw or "helix as AUOH of the type having a wound crosswise screw; can β In addition, the output circuit a Langsameohwin The present invention is, in other words, not only applicable to klystron amplifiers but to speed-modulated microwave tubes in which resonance systems are used that run along the beam path arranged to interact with the beam *
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Claims (6)
Resonatoren einspringende Hohlraumresonatoren sind.2. Tube according to claim 1, characterized in that the
Resonators are rebounding cavity resonators.
in der oberen Hälfte des Durchlaßbandes der Röhre abgestimmt ist.7. Tube according to one of the preceding claims, characterized in that the penultimate resonator is tuned to a frequency
is tuned in the upper half of the passband of the tube.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US2879170A | 1970-04-15 | 1970-04-15 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2317487A1 (en) * | 1972-04-18 | 1973-11-08 | Nippon Electric Co | SPEED MODULATION TUBE WITH TRIFT RESONATOR CIRCUITS AND SHORT TRIFT SPACES |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OGA | New person/name/address of the applicant | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |