DE2134996A1

DE2134996A1 - Wanderfeldverstaerkerroehre

Info

Publication number: DE2134996A1
Application number: DE2134996A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey E Grant
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1969-02-12
Filing date: 1971-07-14
Publication date: 1973-01-25
Also published as: GB1325856A; DE2134996B2; DE2134996C3; US3602766A

Description

Amnelderin; Stuttgart, den 12. Juli 1971

Hughes Aircraft Company P 2563 S/kg

Gentinela Avenue and

Teale Street

Culver City, Calif., V.St.A.

Wanderfeldverstärkerröhre

Die Erfindung bezieht sich auf eine V/anderfeldveratärkerröhre mit einer Verzögerungsleitung aus in Strahlrichtung hintereinander liegenden, mit dem Elektronenstrahl in Wechselwirkung stehenden Zellen und einer Anzahl von Hohlraumresonatoren, die außerhalb der Zellen auf einer Parallelen zur Strahlrichtung hintereinander angeordnet sind, mit je einer der Zellen in Verbindung stehen und in denen je ein Körper aus einem verlustbehnfteten Material angeordnet ist.

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Einee der Probleme, das bei Wanderfeldverstärkerröhren mit einer Verzögerungsleitung, die in Strahlrichtung · hintereinanderliegonde V/echselwirkunfjnzellen aufweist, und insbesondere Hochleistungsröhren dieser Art, angetroffen wird, ist die Tendenz der Röhre, im Bereich der Grensfrequenzen der Verzögerungsleitung zu Schwingungen zu neigen. Dieses Problem ergibt sich aus der Tatsache, daß für einen Breitbandbetrieb die Phasengeschwindigkeit der die Verzögerungsleitung durchlaufenden Welle und die Geschwindigkeit des Elektronenstrahles in einen möglichst großen Frequenzbereich im wesentlichen gleich sein müssen. " Infolgedessen müssen diese Geschwindigkeiten auch bei der oberen und der unteren Grenzfrequenz der Höhre möglichst übereinstimmen. Da die Wechselwirkungsimpedanz hoch und die Anpassung der Verzögerungsleitung an die anschlies-3enden .t)bertragungsleitungen in der Nähe der Grenzfrequenzen schlecht ist, kann die Schleifenverstärkung der Höhre oder sogar eines Abschnittes der Röhre ausreichend groß sein, um Schwingungen anzufachen.

Bei der Vfanderfeldverstärkerröhre der eingangs beschriebenen Art (DT-PS 1 297 768) sind die mit den Zellen gekoppelten Hohlraumresonatoren auf eine Frequenz in der Nähe der Grenzfrequenz der Verzögerungsleitung abgestimmt und es sind in diesen Hohlraumresonatoren verlust-, behaftete keramische Keramikelemente angeordnet, um die Energie mit der Resonanzfrequenz des Hohlraumresonators zu dämpfen. Obwohl die Anordnung dieser äußeren, verlustbehafteten Hohlraumresonatoren eine sehr gute frequenzabhängige Bedämpfung der Verzögerungsleitung bewirkt, ist

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din eingeführte Dämpfung im wesentlichen unabhängig von der Kichtung, mit dor 3ich die elektromagnetische Welle längs dor Verzögerungsleitung fortpflanzt.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wanderfoldverstärkerröhre der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die nicht nur eine frequenzabhängige, sonder]! auch eine richtungoabhängige Bedämpfung der Verzögerungsleitung aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Körper aus verlustbehaftetem Ilaterial jeweils eine bestimmte Strecke in die angrenzende Wechselwirkungszelle der Verzögerungsleitung hineinragen (Eindringstrecke).

Bei der erfindungsgemäßen Wanderfeldveratärkerröhre bewirken die verlustbehafteten Hohlraumresonatoren ebenso wie bei der bekannten Wanderfeldverstärkerröhre eine frequenzabhfingige Dämpfung, während die in die angrenzende Wechselwirkungszelle der Verzögerungsleitung hineinragenden Abschnitte des verlustbehafteten Korpers eine von der Fortpflanzungsrichtung der elektromagnetischen Welle in der Verzögerungsleitung abhängige Dämpfung bewirken^ und zwar in der Weise, daß die Verluste für die liückwärtßwelle größer sind als die Verluste für die Vorwärtawello, wodurch eine weitere Erhöhung der Röhrenstabilität erreicht wird.

iCfj iut woitorhin bekannt, bei Wanderfeluverstärkerröhren, dio für sehr hohe Leistungen ausgelegt sind, zur Erhöhung

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der Stabilität in mehrere axial hintereinander angeordnete Abschnitte zu unterteilen· Die aneinander angrenzenden Abschnitte sind im wesentlichen vollständig derart gegeneinander isoliert, daß keine Wellenkopplung zwischen ihnen stattfindet, sondern eine Kopplung nur durch den sich längs der Verzögerungsleitung ausbreitenden, geschwindigkeitsmodulierten Elektronenstrahl stattfindet. Da jeder Abschnitt der Verstärkungsröhre eine Länge aufweist, die eine maximale stabile Verstärkung gewährleistet, ist es erforderlich, jeden Abschnitt mit einem angepaßten Widerstand abzuschließen. Bisher wurde ein Abschluß mit Hilfe von besonderen Abschlußelenenten erzielt, die entweder innerhalb der Verzögerungsleitung, außerhalb der Verzögerungsleitung oder in gemischter Bauweise sowohl innerhalb als auch außerhalb der Verzögerungsleitung angeordnet waren. Einzelheiten über den Abschluß solcher Abschnitte von Verzögerungsleitungen können den US-Patentschriften 2 985 791, 3 125 736 und 3 181 023 entnommen werden.

Die Erfindung ist auch bei V/anderfeldverstärkerröhren anwendbar, die mehrere in St3.-ahlricb.tung hintereinander liegende und nur elektronisch miteinander gekoppelte Verzögerungfileitungsabschnitte aufweisen. Während bei Wanderfeldverstärkerröhren mit ungeteilter Verzögerungs-. leitung die Eindringstrecke vorzugsweise für alle Körper im wesentlichen gleich ist, nimmt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einer in mehrere Abschnitte unterteilten Verzögerungsleitung die Eindringstrocke in wenigstens einem der Verzögerungsleitung^-

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abschnitte aln Funktion des Abstandes vom Ende dieses Verzügerungsleitungsabschnittes progressiv ab. Bei diener Ausführungsform der Erfindung wird der besondere Vorteil erzielt, daß die in die Zellen der Verzögerungsleitung hineinragenden Abschnitte der verlustbehafteten Korper eine progressiv zunehmende Dämpfung bewirken, die zu einein reflektionsfreien Abschluß de3 Vorzögerung3-leitungsabschnittes führt. Daher erübrigen sich bei dieser Ausführungsform der Erfindung zusätzliche Abschlußwiderstände für die Verzögerungsleitung und es wird gleichzeitig ein verbesserter Abschluß erzielt.

Insgesamt hat die erfindungsgemäße V/anderfeldverstärkerrÖhre gegenüber den bekannten Höhren den Vorteil, daß sie bei großer Bandbreite Ausgangssignale höherer Leistung liefern kann al3 bekannte V/anderf eldver stärker röhr en gleicher Größe» Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale der Erfindung können bei anderen Aus führung .·3 f ormen einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen

Fig. 1 teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine erste Ausführungsform einer Wanderfeldröhre nach der Erfindung mit einem einzigen Verzögerungsleitungsabschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 durch die Wanderfeidröhre nach Fig. 1,

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Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 durch die Anordnung nach Fig. 2,

ig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 durch die Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 5 teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine weitere Ausführungsform einer V/anderfοldröhre nach der Erfindung, deren Verzögerungsleitung in mehrere Abschnitte unterteilt ist, und

Fig. 6 perspektivisch in Explosionsdarstellung einen Abschnitt der Verzögerungsleitung der Wanderfeldröhre nach Fig. 5·

Die in Fig. 1 dargestellte Wanderfeldröhre 10 v/eist eine Anordnung 12 von iiagneten, Polstücken und Abstandselementen auf, die später noch im einzelnen behandelt werden, Hior genügt es festzustellen, daß die Abstandselemente und die inneren Abschnitte der Polstücke eine Verzögerungsleitung bilden, während die Magnete und Polstücke eine periodische Fokussieranordnung für den Elektronenstrahl bilden, der die Verzögerungsleitung in Längsrichtung durchdringt. -₍

•Mit dem Eingangsende der Anordnung 12 ist eine Eingangs-Hohlleiteranordnung 14 verbunden, die einen Stufen-Impedanztransformator 16 umfaßt. Ein Flansch 18 dient zur Verbindung der Wanderfeldröhre 10 mit einem äußeren Hohlleiter oder einer anderen, nicht näher dargestellten

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Mikrowellen-ubertragungsleitung. Der Flansch 18 kann ein nicht näher dargestelltes Liikrowellenfenster aufweinen, das für' die Mikrowellen durchlässig ist, jedoch dan in der Wonderfeldröhre 10 herrschende Vakuum halten kann. Am Aus gang sende der Anordnung 12 "befindet £3ich eine Ausgangs-Hohlleiteranordnung 20, die im wesentlichen den gleichen Aufbau hat wie die Eingangs-Hohlleiteronordnung 14 und einen Stufen-Impedanztransformator 22 und einen Flansch 2^LV umfaßt. Diese Elemente sind den entsprechenden Elementen 16 und 18 der Eingangs-Ilohlleiteranordnung 14- gleich. Zum Zwecke der Evakuierung und des Entgasens der Uanderfeidröhre 10 bei der Herstellung dient ein Pumprohr 26, das sowohl an die Eingangs- al ο auch an die Ausgangs-Hohlleiteranordnung 14- bzw. 20 angeschlossen ist. -

An einem Ende der V/anderfeldröhre 10 befindet sich ein Elektronenstrahlerzeuger 28. Obwohl dieser Elektronenstrahlerzeuger 28 in Fig. 1 am Eingangsende dargestellt ist, kann er sich auch am Ausgangsende befinden, wenn es sich um eine Kückwärtswellenröhre handelt. Der Elektronenstrahlerzeuger 28 ist von bekanntem Aufbau und dient zur Erzeugung eines sich längs der Achse der Wanderfeldröhre 10 ausbreitenden Elektronenstrahls. Einzelheiten über den Aufbau des Elektronenstrahler- * zeugers 28 können beispielsweise den US-Patentschriften 2 985 791 und 2 936 593 entnommen werden.

Am Ausgangsende der Wanderfeldröhre 10 befindet sich ein gekühlter Kollektor 30 der die Elektronen de3 Elektronenstrahls auffängt. Der Kollektor kann jeden geeigneten

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Aufbau haben·'Beispiele für geeignete Kollektoren sind in den US-Patentschriften 2 985 791 und 2 860 277 beschrieben.

Der Aufbau der Verzögerungsleitung, und des magnetischen IT-okussiersystems der Wanderfeldröhre 10 sind in den Fig. 2 bin 4 mehr im einzelnen dargestellt. Eine Anzahl im v/es entliehen ringscheibenförmiger Fokus siermagnete ist zwischen einer Anzahl ferromagnetischer Polstücke 3^ angeordnet. Die ferromagnetischen Polstücke 34 stehen

k radial nach innen über die Magnete 32 über und reichen annähernd bis an den Umfang des Bereiches, der den axial gerichteten Elektronenstrahl aufnehmen soll. Die einzelnen Polstücke v/eisen an ihrem inneren Ende je einen kurzen Rohrstutzen 36 auf. Der Rohrstutzen 36 hat einen kreisförmigen Querschnitt und erstreckt sich in Längsrichtung des Elektronenstrahles, und zwar in der V/eise, daß er über beide Oberflächen des Polstückes 3^zt- übersteht, also in beiden Richtungen senkrecht zur Ebene des Pol— Stückes 34- absteht. Die Öffnungen 38 der Rohrstutzen sind axial aufeinander ausgerichtet, um den Durchtritt des Elektronenstrahles zu ermöglichen. Benachbarte Rohrstutzen 36 sind durch einen Spalt 40 getrennt, der als

) · Hagrietspalt wirkt und' eine Fokussierlinse für den Elek-" ■ troiienstrahl und zugleich einen Wechselxvirkungsspalt . bildet, durch den hindurch der linergieaustausch zwischen dem Elektronenstrahl und der elektromagnetischen Welle stattfindet, welche die Verzögerungsleitung durchläuft.

Innerhalb jedes Magneten 32 ist ein Abstandshalter 42 der Verzögerungsleitung angeordnet, der aus einem leitenden, unmagnetischen Material, beispielsweise aus

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Kupfer, besteht. Jeder Abstandshalter 42 hat einen ringförmigen Abschnitt, dessen Außendurchraesser im wesentlichen den Innendurchmesser der Magnete 32 gleich ist, und zwei einander diametral gegenüberstehender Lappen 43 und 44, die von dem ringförmigen Abschnitt nach außen ragen, Jeder Abstandshalter begrenzt eine zentrale, kreisförmige Öffnung 45, die den Raum für eine Wech3elwirkungszolle 46 bildet, welche von der Innenfläche des Abstandshalters 42 und den Wandungen der beiden angrenzenden Polstücke 34 begrenzt wird, die nach innen über die Abstandshalter 42 überstehen. Der Innendurchmesser des Abstandshalters 42 bestimmt die radiale Ausdelmung der V/echselv/irkungszelle 46, während die axiale Länge des Abstandshalters 42 die axiale Länge der Zelle 46 bestimmt.

Zur Verbindung "benachbarter Wechselwirkungszellen 46 miteinander ist in jedem der Polstücke 34 exzentrisch ein Koppelloch 48 vorhanden, das den Übertritt elektromagnetischer Wellenenergie von Zelle zu Zelle ermöglicht. Wie dargestellt, können die Koppellöcher 48 im wesentlichen nierenförmig gestaltet und in bezug auf die Rohrstutzen 36 abwechselnd um 180° versetzt angeordnet sein. E3 sei jedoch betont, daß die Koppellöcher 48 auch'andere Formen haben und in anderer Weise gegeneinander versetzt sein können, beispielsweise wie in der US-Patentschrift 3 010 047 dargestellt. In jedem Fall ist ersichtlich;, daß die Abstandshalter 42 und die Abschnitte der Polstücko 34, die nach innen über die Abstandshalter 42 überstehen, nicht nur die Hülle für die Röhre, sondern auch eine Verzögerungsleitung bilden, die

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von der Wellenenergie mäanderförmig längs des α ich axial fortpflanzenden Elektronen- tr allies durchlaufen wird, so daß ein Energieaustausch zwischen den Elektronen des Strahles und der wandernden Wolle stattfinden kann.

Die axiale Länge der Liagnete 32 und infolgedessen diejenige der Abstandshalter 42 ist gleich dem Abstand zwischen benachbarten Polstücken 34 und es ist die radiale Ausdehnung der Magnete 32 etwa gleich oder, wie dargestellt, geringfügig größer als diejenige der Polstücke 34·· 2ur Erzeugung von Fokussierlinsen in den Spalten 3'f- sind die Magnete 32 mit abwechselnder Polarität längs der Achse der Röhre hintereinander angeordnet, wodurch eine Umkehr des magnetischen Feldes an jeder magnetischen Linse hervorgerufen und dadurch eine periodische Fokussieranordnung geschaffen wird. Obwohl alle Abstandshalter 42 im wesentlichen die gleiche Länge haben können, sei darauf hingewiesen, daß ihre Längen auch geringfügig voneinander abweichen können, und zwar in der V/eise, daß sich ihre Länge als Funktion, des Ortes längs der Röhre ändert, um zu gewährleisten, daß die gewünschte Wechselwirkung zwischen dem Elektronens tr οία und der V/anderwelle stets in einem maximalen Umfang stattfindet, obwohl die Geschwindigkeit der Elektronen in Richtung auf das mit dem Kollektor versehene Ende » der Röhre abnimmt.

Um jegliche Tendenz der Wanderfeldröhre zu Schwingungen im Bereich der Grenzfrequenzen der Verzögerungsleitung zu vermindern, ist eine frequenzabhängige Dämpfung vor-

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forschen, welche die Vorstärkung bei dienen Frequenzen wesentlich vormindert und dadurch Schwingungen unterdrückt. Diese Dämpfung erfolgt mit Hilfe verlustbehafteter Keramikkörper, die in Ilohlraumresonatoren angeordnet sind, die ihrerseits mit den Zellen der Verzögerungsleitung gekoppelt und auf die zu dämpfenden Frequenzen abgestimmt sind. Zu diesem Zweck kann, wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich, ein Abstandshalter 42 der Verzögerungsleitung zwei zylindrische Hohlraumresonator en 50 uncl 52 enthalten, die in den abstehenden. Lappen 43 und 44 des Abstandshalters 42 angeordnet sind und deren Längsachsen parallel zu der Längsachse der Wanderfeldröhre 12 verlaufen. Die Hohlraunresonatoron 50 und 52 haben eine Länge, die der Dicke der Abstandshalter 42 gleich ist, und sind so ausgebildet, daß sie bei einer Frequenz, bei der Verluste in die Verzögerungsleitung eingeführt werden sollen, in Hesonanz sind. Obwohl die Resonanzfrequenz der Hohlraunresonatoren vorzugsweise gleich oder nahe der oberen oder unteren Grenzfrequenz der Verzögerungsleitung ist, verstellt -es sich, daß die zu bedampfende Resonanzfrequenz auch jede andere vorgewählte Frequenz sein kann. Zylindrische, knopfartige Körper 54 und 56 j die aus einer Uischung von keramischen und verlustbehaftoten Werkstoffen bestehen, sind in den Ilohlraumresonatoren 50 und 52 angeordnet und füllen sie im v/es entliehen aus, um die gewünschten Verluste einzuführen. Weitere Einzelheiten hinsichtlich der' Ausbildung der Hohlraumresonatoren 50 und 52 und der verlxistbehaf toten Körper ^¹V und 56 sind der US-Pat ent schrift 3 221 204 sowie der deutschen Patentschrift 1 297 768 zu entnehmen.

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Wie Fig. 2 veranschaulicht, ragen die verlustbehafteten Körper 54 und 56 um eine Strecke d in die benachbarte Wechselwirkung^zelle 46 hinein. Die Eindringstrecke d beträgt vorzugsweise etwa 5/^ bis JCT/o des Abstandes vom Rand der Zelle 46 bis zur Achse des Elektronenstrahls, alfio des Hadius r der Wechselwirkungszelle.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 hat die Wanderfeldröhre einen einzigen Verstärkungsabschnitt und es ist die Eindringstrecke d Jedes der verlustbehafteten Körper ^A- oder 56 im wesentlichen die gleiche.

ψ Auf diese Weise wird eine im wesentlichen gleichförmig verteilte Dämpfung in die Verzögerungsleitung eingeführt. Diese gleichförmig verteilten Verluste dämpfen elektromagnetische Wellen, welche die Verzögerungsleitung in Kückv/ärtsrichtung, d.h. vom Kollektor JO in Richtung auf den Elektronenstrahlerzeuger 28, durchlaufen etwa zv/ei bin dreimal so stark als elektromagnetische Wellen, welche die Köhre in Vorwärtsrichtung, d.h. von dem Elektronenstrahlerzeuger 28 in Richtung auf den: Kollektor 30 durchlaufen. Demnach bewirken die Hohlraumresonatoren 50 und 52 und die vorstehenden verlustbehafteten Körper 54 und 56 sowohl eine frequenzabhängige Dämpfung bei der

. Resonanzfrequenz der Hohlraumresonatoren als auch eine

richtungsabhängige Dämpfung, durch die in Vorwärtsrichtung wandernde elektromagnetische Wellen begrünstigt werden, wodurch die Stabilität der Röhre erhöht wird.

Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungαform der Erfindung ist die Wanderfeldröhre in mehrere Verstärkerabschnitte unterteilt. Da die Wanderfeidröhre nach den

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5 und 6 derjenigen nach den l^rig. 1 t>in 4- sehr ähnlich ist, sind die Komponenten der Wanderfeidröhre nach den Fig. 5 und 6, die mit den entsprechenden Komponenten der Wänder feldröhre nach den Fig. 1 bin 4- übereinstimmen, mit Bezugszahlen versehen, die in der .zweiten ■und dritten ütelle die gleichen Ziffern haben wie die entsprechenden Komponenten in den Fig. 1 bis 4, denen jedoch die Ziffer 1 vorangestellt ist.

Die in den Fig« 5 und 6 dargestellte Wanderfeldröhre 110 hat drei Verstärkerabschnitte 162, 164- und 166. Es versteht sich, daß drei solcher Abschnitte lediglich zum Zwecke der Erläuterung dargestellt sind und statt dessen jede beliebige andere Anzahl von Verstärkerabschnitten verwendet werden kann. Jeder der Verstärkerabnchnitte ist von dem benachbarten Abschnitt oder den benachbarten Abschnitten durch einen Isolator getrennt. So sind in der in Fig. 5 dargestellten Wanderfeldröhre der erste und der zweite Verstärkerabschnitt 162 bzw. 164 von einander durch einen Isolator 168 und der zweite und der dritte Verstärkerabschnitt 164 bzw. 166 voneinander durch einen Isolator I70 getrennt. Die Isolatoren 168 und 170 bewirken eine im wesentlichen vollständige Trennung zwischen den benachbarten Verstärkeräbschnitten der Wanderfeldröhre 110 für die elektromagnetischen Wellen, , welche die Verzögerungsleitung durchlaufen und im folgenden einfach aln Leituiigswellen bezeichnet werden. Dagegen ist es dem Elektronenstrom möglich, die ganze Länge der Wanderfeidröhre 110 zu durchlaufen. Der Elektronenstrahl wird in jedem Verstärkerabschnitt moduliert und regt infolgedessen beim Eintritt in den folgenden Verstärker-

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abschnitt in diesem eine neue Leitungswelle an, die durch eine Wechselwirkung zwischen dieser neuen Leitungswelle und dem Elektronenstrahl verstärkt wird. Demnach bewirkt der Elektronenstrahl eine nur in einer Kichtung wirkende Kopplung zwischen benachbarten Verstärkerabschnitten. " j

ig. 5 ist.im Bereich des Isolators 1?0 geschnitten, um dessen Aufbau zu veranschaulichen. Es versteht sich, daß der Isolator 1G8 in identischer Weise ausgebildet ist. Der Isolator 170 besteht aus einem abgewandelten Polstück 13²I-¹ , der sich von den anderen Polstücken 134 dadurch unterscheidet j daß er keine Eoppellöcher für die Leitungswelle aufweist. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Loitungswelle von dem Verstärkerabschnitt 164 in den Verstarkerabnchnitt 166 und umgekehrt übertritt, wodurch die Isolation zwischen den Abschnitten und 166 hinsichtlich der Leitungswelle bewirkt wird.

ig. 6 veranschaulicht den an den Isolator 170 angrenzenden Abschnitt der Verzögerungsleitung des mittleren Verstärker ab schnitt es 164·. Es ist ersichtlich, daß die Eindringstrecke aufeinanderfolgender vorlustbehafteter Körper 154a, 154b, 154c und I54d und ebenso 156a, /156b, 15'3c und 156d, die in entsprechenden Abstandshaltern 142a, 142b, 142c und 142d angeordnet sind und in die entsprechenden Zellen 146a, 146b, 146c und 146d hineinragen, als Funktion des Abstandes in Axialrichtung von dem isolierenden Polstück 134" abnimmt. Die Eindringstrecke kann durch Verändern des radialen Abstandes aufeinanderfolgender verlustbehafteter Körx^er von der

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Köhronachse verändert worden. Bei der in Fig. 6 veranschaulichten bevorzugten Anordnung sind jedoch die aufeinanderfolgenden verlustbehafteten Körjter axial zueinander ausgerichtet und es v/ird die Eindringstrecke in die entsprechenden Uechselwirkungszellen dadurch verändert, daß Abschnitte verschiedener Größe von den verlustbehafteten Körpern an deren dem Elektronenstrahl zugewandten-Seite verändern. So v/oisen in Fig. 6 die verlustbehafteten Körper 15^b, 154c und 15'1-d und ebenso 156b, 156c und 156d entsprechende ebene Seitenflächen 155b, 155c und 155d bzw. 157b, 157c und 157d auf, die dem Elektronenstrahl zugewandt sind und in entsprechenden Ebenen liegen, die auf der Ebene senkrecht stehen, welche durch die Längsachsen der verlustbehafteten Körper und die Achse des Elektrononstrahleo verläuft. Der Abstand zwischen den Ebenen der Oberflächen 155b, 155c und 155«. und ebenso 157b, 157c und 157d und dein äußeren Hand der entsprechenden Wechselwirkungszellen 146b, 1^6c und 14-Gd ist als Funktion des Abstandes von dem isolierenden Polstück 1J4' progressiv vermindert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Eindringstrecke d aufeinanderfolgender verlustbehafteter Körper als Funktion des Längsabständes von dem isolierenden Polstück 1J4¹ im wesentlichen linear vermindert, obwohl es sich versteht, daß auch andere Funktionen möglich sind und angewendet werden können.

Da die Eindringstrecke der verlustbehafteten Körper das Ausmaß der Dämpfung bestimmt, die in die Verzögerungsleitung eingeführt wird und die Verluste um so größer sind, je größer die Eindringstrecke ist, hat die Anordnung

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nach Fig. 6 als Funktion, des Abstandes von den isolierenden Polstück 134-¹ eine in Richtung auf dieses isolierüiide Polstück progressiv zunehmende Dämpfung. Daher ist das Ende des Verstärkerabschnittes 164, das an das isolierende Polstück 1J4¹ angrenzt, effektiv mit einem Hinimum an -Heflexion elektromagnetischer Wellenenergie in Richtung auf den !Elektronenstrahlerzeuger 128 abgeschlossen. Als Ergebnis werden unerwünschte ^Schwankungen der "Verstärkung kleiner Signale als Funktion der Frequenz auf ein Liinimum reduziert. ™ Da außerdem die Hohlraumresonatoren und die vorstehenden, verlustbehafteten Körper die kombinierte Wirkung einer frcquenzabhängigen Dämpfung und einer abgeschlossenen Trennanordnung haben, welche Funktionen bei bekannten ' Wanderfeldröhren getrennte Dämpfungs- und Abschlußeleraente erforderlich machten, benötigt eine in Abschnitte unterteilte Wanderfeldröhre nach der Erfindung weniger Teile lind ist kompakter als bekannte unterteilte Wanderfeldröhren vergleichbarer Leistung. Darüber hinaus ist eine unterteilte Wanderfeidröhre nach der Erfindung in der Lage, eine höhere HF-Leistung zu behandeln als bekannte Wanderfeldröhren vergleichbarer Größe.

Es sei darauf hingewiesen,, daß die in Fig. 6 veranschaulichte Anordnung so ausgebildet· ist, daß sie einen » Abschluß für- in Vorwärtsrichtung laufende Leitungswellen im mittleren Verstärker ab schnitt 16'I- aufweist. Die gleiche Anordnung kann am Ende des hinteren Verstärkerabschnittes 162, der an den Isolator 168 angrenzt, vorgesehen.sein, um einen Abschluß für in Vorwärtsrichtung laufende Leiim Abschnitt 162 zu schaffen. Darüber hinaus

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kann eine gleiche Anordnung in ,jeden der Abschnitte 162, 164 und 166 vorhanden sein, um einen Abschluß für rückwärts laufende Leitun^sv/ellen herzustellen. In diesem Ft¹Il würde die Eindriiißstrecke aufeinanderfolgender verlustbehafteter Körper als. Funktion des Abütandes von den Enden der entsprechenden Verstärkerabschnitte abnehmen, die dem Elektronenstrahlerzeuger 128 aufwandt sind. Demnach v/ürden in den Abschnitten 162 und 164 die Eindringstrecke der verlustbehafteten Körper an beiden Enden am größten und im Bereich der Mitte dieser Abschnitte am kleinsten sein.

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Claims

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Patentansprüche

^T./anderfeldverstärkerröhre mit einer Verzögerungsleitung ^aus in Strahlrichtung hintereinander liegenden, mit dem Elektronenstrahl in Wechselwirkung π teilenden Zellen und einer Anzahl von Hohlraumresonatoren, die außerhalb der Zellen auf einer 'Parallelen zur Strahlrichtung hintereinander angeordnet sind, mit je einer der Zellen in Verbindung stehen und in denen je ein Körper aus einem verlustbehafteten Material angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper (54-und 56) aus verlustbehafteteia Material jeweils eine bestimnte Strecke (ö) in die angrenzende Wechselwirkungszelle (46)· der Verzögerungsleitung hineinragen (Eindringstrecke).

'Janderfeldverstärkerröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraumresonatoren (50 und 52) und die darin angeordneten Körx)er (54- und 56) eine im wesentlichen zylindrische Gestalt aufweisen und ihre Achsen parallel zur Strahlrichtung verlaufen.

V/anderfeldverstärkerröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringstrecke (d) ntwa 5/<> bis ⁷^'/'⁰ des Abstandes (r) vom R;.nd (^;4-5) der Uechselwirkungszelle (46) bis zur Achse des Elektronen-Strahles beträgt.

4·. Uanderfolrivurstärkerröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringntrecke (d) für alle Körper (54· und 56) in wesentlichen gleich ist.

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5» Uanderfeldverstärkerröhre nach einen der vorhergehenden Ansprüche mit mehreren in Strahlrichtung hintoreinanderliegenden und nur elektronisch miteinander gekoppelten Verzögerungsleitungsabschnib !;on, dadiirch gekennzeichnet, daß die Eindringstrecko (α) in wenigstens einem der Verzügorungslcitungoabschnitte (164) als Funktion des Abstanden vorn Ende dieses Verzögerungsleitungsabschnittes progressiv abnimmt.

G. "wanOorfeldveratärkorröhre nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringstrecke (d) im wesentlichen linear als Funktion der. Abstandes vom jSnde des Verzögerungsleitungsabschnittes (164) abnimmt.

7. wande-rfoldverstarkerröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der in den llohlraumresonatoren angeordneten Körper (z.B. 15^b) eine ebene Seitenfläche (155Ϊ>) aufweisen, die dem Elektronenstrahl zugewandt und in einer Ebene angeordnet ist, die zu der durch die Längsachse des Körpers (i5>4-b) und die Achse des Elektronenstrahles gehenden Ebene im wesentlichen senkrecht steht.

8. Υ/·· aiiorfeldverstärkerröhre nach einem der vorher- -;;chonden Ansprüche, deren Zellen in Strahlrichtung von jeweils zwei Querwänden und in Radialrichtung von jeweils einem zwischen den Querwänden angeordneten ringförmigen Abstandshalter begrenzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraumresonatoren (50 und >0 in den Abstandshaltern (42) angeordnet und zu der jeweiligen Seile (46) hin offen sind.

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