DE2136074A1

DE2136074A1 - TUNED LINE RESONATOR

Info

Publication number: DE2136074A1
Application number: DE19712136074
Authority: DE
Inventors: Franz Dr Gross
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-07-19
Filing date: 1971-07-19
Publication date: 1973-02-01
Also published as: DE2136074B2; DE2136074C3

Description

Abstimmbarer Beitungsresonator Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leitungsresonator, insbesondere fur ein Wanderfeldklystron, bei dem eine an einen eine Verzögerungsleitung enthaltenden Hohlraumresonator angeschlossene Koaxial-Auskoppelleitung einen magnetisch betätigbaren Abstimmschieber und ein Vakuumfenster enthält. Tunable Enhancement Resonator The present invention relates to a line resonator, especially for a traveling-field klystron, in which one is on a coaxial decoupling line connected to a cavity resonator containing a delay line contains a magnetically actuated tuning slide and a vacuum window.

Bei derartigen Leitungsresonatoren ist im allgemeinen das Vakuumfenster in der Öffnung des Hohlraumresonators angeordnet, über die die Eoaxialauskoppelleitung angeschlossen ist. Dies führt jedoch häufig zu Schwierigkeiten, da sich auS dem Feinster Material niederschlagen kann, welches vom Elektronenstrahl abgedampft worden ist, so daß sich dadurch die Übertragungseigenschaften mit der Zeit verschlechtern. Eine Verlegung des Fensters stößt jedoch deshalb auf Schwierigkeiten, da bei den meist verwendeten Wendelverzögerungsleitungen im Hohlraumresonator ansonsten die starre Halterung des Innenleiters der Koaxialauskoppelleitwlg, der stets mit der Wendel verbunden sein muß, von der Wendel übernommen werden müßte, was praktisch deshalb unmöglich ist, da bereits die mechanisch und thermisch stabile Halterung der Wendel eines als Beistungskreis dienenden Leitungsresonators außerordentliche Schwierigkeiten verursacht.In such line resonators, the vacuum window is generally arranged in the opening of the cavity resonator, via which the Eoaxialauskoppelleitung connected. However, this often leads to difficulties because the Very fine material can precipitate, which has been evaporated by the electron beam is, so that the transmission properties deteriorate over time. A relocation of the window, however, encounters difficulties because the mostly used helical delay lines in the cavity otherwise the rigid holder of the inner conductor of the Koaxialauskoppelleitwlg, which is always with the Helix must be connected, would have to be taken over by the helix, which is practical is therefore impossible, since the mechanically and thermally stable bracket is already available the coil of a line resonator serving as a support circle is extraordinary Causes trouble.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese obengenannten Schwierigkeiten zu vermeiden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Leitungsresonator der eingangs genannten Art gemäß vorliegender Erfindung vorgesehen, daß die Verzögerungsleitung eine Halbstegstruktur mit Strahlhütchen ist, wobei der Innenleiter der seitlich angekoppelten Ausgangsleitung unter Halterung des letzten Strahlhütchens an der der Koppel öffnung abgelegenen Innenwand der Resonatorkammer befestigt ist und daß der Abstimmschieber zwischen Verzögerungsleitung und Vakuumfenster angeordnet ist.The present invention has set itself the task of addressing these above Avoid difficulties. To solve this Task is at a line resonator of the type mentioned in accordance with the present invention provided that the delay line has a half-ridge structure with a beam cap is, the inner conductor of the laterally coupled output line under bracket of the last beam cap on the inner wall of the resonator chamber remote from the coupling opening is attached and that the tuning slide between the delay line and vacuum window is arranged.

Die spezielle Wahl der Verzögerungsleitung als Halbstegstruktur ermöglicht ein Durchziehen des Innenleiters der Koaxial auskoppelleitung bis zur gegenilberliegenden Innenwand des Hohlraumresonators, so daß die obengenannten Schwierigkeiten, wie sie bei leitungeresonatoren mit wendelförmigen Verzögerungsleitungen auftreten, hier vermieden werden können. Durch diese mechanische Festlegung des Innenleiters ist die Anordnung des Auskoppelfensters in der Koppelöffnung nicht mehr erforderlich, 90 daß das Auskoppelfenster niuimehr, ohne die Gefahr bedampft zu werden, hinter dem Abstlmmschieber angeordnet werden kann. Der Abstimmschieber selbst läuft vorzugsweise auf geschliffenen, verlustarmen Keramikkugeln im Außenleiter der Auskoppelleitung.The special choice of the delay line as a half-ridge structure makes it possible pulling the inner conductor of the coaxial decoupling line through to the opposite one Inner wall of the cavity resonator, so that the above difficulties, such as they occur in line resonators with helical delay lines, can be avoided here. This mechanical fixation of the inner conductor the arrangement of the decoupling window in the coupling opening is no longer necessary, 90 that the coupling window is no longer behind without the risk of being steamed can be arranged the Abstlmmschieber. The tuning slide itself preferably runs on ground, low-loss ceramic balls in the outer conductor of the coupling line.

Um Wärmeausdehnungsunterschiede auszugleichen, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß im Bereich der Auskoppelöffnung ein Warmeausdehnungs- Ausgleichsstück in den Innenleiter eingeschaltet ist. Dadurch wirdneben einer unerwünschten Deformation oder Verschiebung des Innenleiters auch verhindert, daß bei einer thermisch bedingten Längsverschiebung des Irmenleitérs das Vakuumfenster zerstört werden könnte.In order to compensate for differences in thermal expansion, is in further training the invention provided that in the area of the coupling out a thermal expansion Equalizing piece is switched on in the inner conductor. This will add an undesirable Deformation or displacement of the inner conductor also prevents a thermal Due to the longitudinal displacement of the Irmenleitér, the vacuum window could be destroyed.

anhand des in den Piguren der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erläutert werden. Dabei zeigt: zeigt: Pig. 1 einen Schnitt in der Ebene, die durch die Achsen des Hohlraumresonators und des Auskoppelleiters festgelegt ist und Fig. 2 einen Schnitt II-II durch die Anordnung nach Fig. 1.based on that shown schematically in the Piguren of the drawing Exemplary embodiment, the invention is to be described in more detail below with further features explained. It shows: shows: Pig. 1 a section in the The plane defined by the axes of the cavity resonator and the decoupling conductor and FIG. 2 shows a section II-II through the arrangement according to FIG. 1.

Yig. 1 zeigt eine Wechselwirkungskammer mit ausgedehnter Wechselwirkung, wobei als Leitungsresonator eine Halbstegstruktur mit Strahlhütchen verwendet wird, die in der Strahlzone eine symmetrische Verteilung des elektrischen Feldes erzeugt Die Leistung ist breitbandig, hat für die +1. Teilwelle eine flache Dispersionskurve, ist mechanisch und thermisch robust und hat einen guten Koppelwiderstand.Yig. 1 shows an interaction chamber with extended interaction, a half-bar structure with a beam cap is used as the line resonator, which creates a symmetrical distribution of the electric field in the beam zone The performance is broadband, has +1 for the +1. Partial wave a flat dispersion curve, is mechanically and thermally robust and has a good coupling resistance.

Der ieitungsresonator besteht aus mehreren iieitungszellen der Verzögerungsleitung, mit dem koaxialen Außenleiter 1, den Strahlhütchen 2,21 und den metallischen Stützen 3. Er ist an der Eintrittsstelle des Elektronenstrahls durch eine Stirnwand 22 und an der Austrittsstelle des ElektronenstrahS durch eine Stirnwand 13 jeweils mit einer Öffnung zum Durchtritt des ElektronenstrahS abgeschlossen. An das ausgangsseitige Strahlhütchen 21 ist über ein Wärmeausdehnungs-Ausgleichstück 12 eine Koaxial-Auskoppelleitung mit einem Innenleiter 4 und einem Außenleiter 8 reflexionsfrei angekoppelt, die zur Bildung eines Resonators einen von außen magnetiæch verstellbaren Schieber 5 enthält. Dieser Abstimmschieber 5 befindet sich im Vakuumraum der Röhre und besteht aus einem nichtmagnetischen Teil 51 und aus einem mit diesem festverlöteten Eisenring 6. Er wird durch eine Magnetanordnung 10,11 abgestimmt, die auf dem nichtmagnetischen Außenleiter 8 der Koaxialauskoppelleitung gefuhrt ist. Der Abstimmschieber 5 gleitet auf geschliffenen Keramikkugeln 7 im Außenleiter 8, so daß eine fast verlustfreie Führung entsteht. Zur Verringerung der ochfrequenzverluste sind die Schieberteile 51 und das Rohrstück 6 versilbert oder verkupfert. Das Auskoppelfenster 9, welches in üblicher Weise als Keramikfenster ausgebildet ist, schließt das Innere des Leitungsresonators vakuumdicht nach außen ab.The line resonator consists of several line cells of the delay line, with the coaxial outer conductor 1, the jet cap 2, 21 and the metallic supports 3. It is at the entry point of the electron beam through an end wall 22 and at the exit point of the electron beam through an end wall 13 each with an opening for the electron beam to pass through. To the output side Jet cap 21 is a coaxial decoupling line via a thermal expansion compensation piece 12 coupled reflection-free with an inner conductor 4 and an outer conductor 8, the A slide 5 which can be magnetically adjusted from the outside to form a resonator contains. This tuning slide 5 is located in the vacuum space of the tube and consists from a non-magnetic part 51 and from an iron ring soldered to it 6. It is tuned by a magnet arrangement 10, 11 on the non-magnetic Outer conductor 8 of the Koaxialauskoppelleitung is guided. The tuning slide 5 slides on ground ceramic balls 7 in the outer conductor 8, so that an almost loss-free Leadership arises. The slide parts are used to reduce the och frequency losses 51 and the pipe section 6 silver-plated or copper-plated. The coupling window 9, which is designed as a ceramic window in the usual way, closes the interior of the line resonator vacuum-tight to the outside.

Durch die Anordnung des Vakuumfensters außerhalb des Resonatorraums ist dieses sowohl gegen Bedampfung gut abgeschirmt als auch nur einer geringen elektrischen Belastung ausgesetzt.By arranging the vacuum window outside the resonator chamber it is well shielded against vapor deposition and also only a low electrical one Exposed to stress.

Darüber hinaus kar.n durch diese Maßnahme der Abstimmschieber sehr nahe an die Verzögerungsleitung herangeführt werden.In addition, thanks to this measure, the tuning slide is very good be brought close to the delay line.

Die Anordnung der magnetischen Betätigung an dem von der Röhre abgewandten Ende des Abstimmschiebers und das kleine Streufeld des Verschiebemagneten verhindern eine Störung der Strahlfokussierung.The arrangement of the magnetic actuation on the one facing away from the tube Prevent the end of the tuning slide and the small stray field of the sliding magnet a disruption of the beam focusing.

2 Figuren 3 Patentansprüche2 Figures 3 claims

Claims

Claims $ 1. line resonator, especially for a traveling field klystron, one connected to a cavity resonator containing an ore delay line Coaxial decoupling line, a magnetically operated tuning slide and a vacuum window contains, characterized in that the delay line has a half-web structure (4 with a jet cap (2), the inner conductor (4) of the laterally coupled Decoupling line while holding the last jet cap (21) at the coupling opening remote inner wall of the resonator chamber (1) is attached and that the tuning slide (5) is arranged between the delay line and vacuum window (9).

2. line resonator according to claim 1, characterized in that the tuning slide (5) on ground, low-loss ceramic balls (7) in the outer conductor (8) the decoupling line is stored.

3. Line resonator according to claim 1 or 2, characterized in that that in the area of the decoupling opening a heat compensation piece (12) in the inner conductor (4) is turned on.

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