DE2237694C3 - Lauffeldverstärkerröhre mit stabilisiertem Verzögerungsmaß - Google Patents

Description

stand, der einem Viertel der mittleren Betriebswellenlänge entspricht, von der Verzögerungsleitung angeordnet sind.

An einer Wanderfeldröhre mit einer Verzögerungsleitung aus gekoppelten Hohlraumresonatoren soll die Erfindung nachstehend an Hand einer schematischen Figur mit weiteren Merkmalen näher criäutert werden. FIr das Verständnis der vorliegenden Erfindung unwesentliche Teile sind dabei in der Figur weggelassen.

Die schematische Fig. 1 zeig- cas Röhreninnere einer Wanderfeldröhre in der Seiten Tisicht. Dabei ist mit 1 das ElektronenstrahLrzeugu·/ ystem und mit 2 dei Elektronenstrahlautiäriycf l.zeichnet, zwischen denen eine Verzögcrcn^c- ■ ...?, 3, bestehend aus — in der Figur nur angf·?·-jtcisu — gekoppelten Hohiraamresonatofen 4. ar^jcdnet ist. Das zu verstärkende HF-Signal r¹ über einen Wellenleiter. in diesem FaI! einen Hohlleiter 5, der Verzögerungsleitung 3 eingekoppelt, dort in üblicher Weise verstärkt und über einen Wellenleiter, hier wiederum einen Hohlleiter 6, ausgekoppelt.

Bei der Signalübertragung treten nun im Zuge der Wellenausbreitung an allen Stoßstellen für elektromagnetische Wellen Reflektionen auf. Insbesondere der Eingang 21 und der Ausgang 22 der Verzögerungsleitung 3 stellen dabei als Sprungstellen für die Phasengeschwindigkeh der Signalweilen reflektierende Diskontinuitäten dar. Zur Reduzierung der dort reflektierten Störwellen sind von den erfin&iingsgemäß anzuordnenden welienrefkktiven Mitteln (Glättungsclementen) ein Glättungselement 8 am Einkoppelleiter 5 und ein Glättungselenent9 am AuskoppHleiicr 6 jeweils außerhalb der Verzögerungsleitung 3 angeordnet. Der Abstand der GläUungselemente 8,9 vom Eingang 21 bzw. Ausgang 22 der Verzögerungsleitung 3 ist so bemessen. c!ul ι Bereich der Belriebsfrequenzep für die am Eingangs-Rcflektorpaar — bestehend aus Eingang 21 und Glättungseäement 8 — sowie für die am Ausgangs-Refloktorpaar — bestehend aus Ausgang 22 und GiättüRgselenieni 9 — jeweils reflektierten Teilwellen destruktive Interferenzen bestehen. Dm die Auslöschurg so brcitbandig wie möglich zu machen. sollten die Reflektoren eines Reflektorpaares etwa rin Viertel der mittleren Betriebswellenlänge /.ι, im Zuge der Ausbrütungsrichtung der Wellen auseinandirüegen. Diese Abslände sind in der Figur eingetragen

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gläuungselemente verstellbar angeordnet. Ihre genaue Ausführung ist aus der vom strichpunktierten Kreis ID umachrieoenen VergioBcumg üi.^ Cmspr..-chenden Einkoppelleiterslücks ersichtlich F.in Glät tungsclement besteht in diesem Fall aus einem Tauchstift 11 mit Gewinde, der durch zwei Kontermuttern '2,13 iii einem flexiblen Balg 14, elwa ws Metall, gehaltcrt ist und durch einen Längsschlitz 15 in der Wc'.lenleiterwandung geführt wird. Der Tauchstift 11 isi somit quer und längs zur Ausbreitungsrichiung der Wellen verschiebbar und ermöglicht dadurch eine Abstimmung der Giättungswirkung. An Stelle von Tauchstiften können natürlich auch Schleifen oder rahmenförmige Diskontinuitäten als Glättungselemente verwendet werden, wenn unter gegebenen Umständen statt des kapazitiven ein in duktiver Charakter bzw. eine Resonanzwirkung dieser Leistungsbelastungen für den Glättungseffekt vorteilhafter ist.

Die gesamte Halterung für die Glättungselemente hat vakuumdicht zu sein. Um das Problem der Vakuumdichtigkeit zu umgehen, kann ein erfindungsgemäß angeordnetes Glättungselement auch einfach aus einem niagnetisierbaren Material bestehen und von außerhalb des Wellenleiters berührungsfrei durch magnetische Kräfte geführt sein, beispielsweise durch einen den Wellenleiter umfassenden Magnetring.

Störstellen für elektromagnetische Wellen werden

»« nun nicht nur vom Eingang 7* und Ausgang 22 der Verzögerungsleitung 3, sondern auch gegebenenfalls von einer im Zuge der Verzögerungsleitung angeordneten Dämpfungsstreckc — in der Figur mit der gepunkteten Fläche 16 angedeutet — sowie von Mikrowe^;:enfenstern im Ein- und Auskoppelleiter — in der Figur mit 17 bzw. 18 bezeichnet — gebildet. Um Reflektionen an der Dämpfungsstrecke 16 zu reduzieren, ist es günstig, das Dämpfungsmatenal der Dämpfungsstrecke in Umfangsrichfung der Verzögerungsieitung versetzt und/oder verteilt in Abschnitte verschiedener mittlerer Dämpfungskraft — wie in der Figur durch schraffierte Flächen angedeutet — anzuordnen Die VerstärkungsweUigkeit wird bei einer derartigen Ausbildung der Dämpfungsstrecke in Verbindung mit den erfindungsgemäß vorgesehenen Glättungselementen kumulativ vermindert.

Zur Vermeidung störender Reflektionen an den Mikrowellenfenstern können zusätzliche Glättungselemente vor dem Mikrowellenfenster 17 im Einkoppelleiter bzw. hinter dem Fenster 18 im Auskoppelleiter, also außerhalb des von den Mikrowellenfenstern vakuumdicht abgeschlossenen Raumes, angeordnet sein; in der Figur sind diese zusätzlichen Glättungselemente mit 23 bi*.. 24 bezeichnet.

Im Diagramm der Fig. 2 ist das Verstärkungsmaß Ci. gemessen in db, gegen die Betriebsfrequenz einer Lauffeldverstärkerröhre, gemessen in GHz, aufgetragen. Das Betriebsfrequenzband dieser Röhre liegt dabei zvischen 6 und 6,5 GHz. Die Darstellung

Λ5 zeigt, wie di<* Welligkeit im Verstärkungsmaß der Röhre (Kurve 25) durch die erfindungsgemäß angeordneten wellenrefkktiven Mittel drastisch reduziert w:rd (K-jrve 26)

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausiunrungsbeispiel beschränkt: so braucht eine erfindungsg.n.äße Lauffeldverstärkerröhre nicht eine Wanderfeldröhre und ihre Verzögerungsleitung nicht von der Struktur gekoppelter Hohlraumresonatoren /u sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungeil

Claims (6)

ι 2 kontinuität am elektronenstrahlerzeugerseitigen Ende Patentansprüche: der Verzögerungsleitung teilweise auszulöschen; die -^n- !,„„rinniiät hat sich dabei im Wechselwirkungs-1. Lauffeldverstärkerröhre mit einer zwischen Diskonuniutet hat^sich ^ dje g^

1. Lauffeldrstk Diskonuniutet hat^^ _dje

«inem Einkoppelleiter und einem Auskoppe leiter raum teltotofflj ^ ^

angeordneten Verzögerungsleitung und mit ju- 5 rungs e ^l™8 «ngwmn „,^ Maßnahme -

ib iiSktid Elnten zur rungslei ungen ero°? π e

angeordneten Verzögerungsleitung und mit ju 5 g 8 g „,^ Maßnahme -

Stierbaren weiienreStektierenden Elementen zur rungslei ungen ero°? π e —einen erheb-

Justierung des frequenzabhängigen Verstärkung*- soweit sie uberhaup durchführbar

maües, dadurch gekennzeichnet, daß ¹^" ^ΓηΓίΞ die Aufgabe zugrunde, bei

die wellenreflektierenden Elemente (Glattungs- Der ^°^^_{errmn di}f frequenzabhängige

elemente) im Bereich des Einkoppelleiters und/ „ «ner .Lauf J^^V™™_srnaß_es mit wellenreflek-

oder Auskoppelleiters außerhalb der Verzöge- ^A ÄlTSSt zu reduzieren, daß die ge-

rungsleitung angeordnet sind. tierenden mhi überwunden sind. Zur

2. Lauffeldverstärkerröhre nach Anspru-Λ I nannten ^JgJWJ_n, _{für Lauffe},dverstärkerm.t einer Dampfungsstrecke im Zuge der Ver- -^ ^d^™S genannten Art erfindungsgemäß tögerungsleitung, dadurch gekennzeichnet daß _1S rohren *«**&*& ^s _dj ^g _Gläuung_selemente im Bereich das Dämpfungsmateria! der Dampfungsstrecke in ^^'!f^JS?^ und/oder Auskoppellciters Umfangsrichtung der Verzögerungsleitung ver- ^att^^x^^._r^i_nmg angeordnet sind setzt -nd/oder verteilt auf Abschnitte verschie- außerhalb der ^verzo&"""^s. nberieaine aus dad dener mittlerer Dämpfkraft angeordnet ist. Die Erfindung geht von der "b^gung aus d.«

3. Lauffeldverstärkerröhre nach Anspruch 1 _a„ die reflektierte StonveHe ηdit enit durch^euu noch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die G.ät- ma.ige in^^« ^X^ ^35^ tungselemente längs und quer zur Ausbreitungs- reflektion

eSrSd S

4 LauiSdverstärkerröhre nach Anspruch 3, ₃₅ zwischen beiden ^

dadurch gekennzeichnet, drt die verschiebbaren werden kann. Be. einem

Glättungselemente an sich bekannte von außer- nismus ist es ^t?⁰¹™*

halb der Leiterwandung betätigbare Tauchstiftc kontinuität in *e Verzogerugg

. . ^{6 6} _Somit i_st öie erfindungsgemaß vorgeschlagene Mab

' f ll Typen von ^f"^un^f ^u"f

_Somit i_st öi gg

5.' Lauffeldverstärkerröhre nach Anspruch 4 ₃o nähme auf alle Typen von ^f"^un _s^f _f ^u"f" mit vakuumdichten M.krowellenfenstern im Be- ungeachtet eines eventuell mechani« h sejhr inen reich des Einkoppeile.«« bzw. Auskoppelleiters, Aufbaus anwendbar. Darüber hinaus sind a k die dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Glattungs- unerwünschten elektrischen Aus« «rkungeπ d^ cmc elemente außerhalb des von den Mikrowellen anisotrope Störung im Wechselw.rkungsraum mit

ⁱt1^d

Lauffeldverstärker-

lSCOrCinCt SinÖ DCl eint·* **■ ii*ivjfc*»»f—^

6. Lauffeldverstärkerröhre nach einem der vor- röhre mit einer Dämpfun: ,strecke im> Zug«? dci■ Verhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeicnnet, zögerungsleitung ist vorgesehen das Dampfungsdtß die Glättungselemente in Wellenausbreitung*- material der Dämpfungsstrecke in Umfangsnchtung richtung etwa in einem Abstand, der einen, Viertel ₄„ der Verzögerungsleitung zu *^ewz™ ""^⁰H." " der mittleren Eetriebswellenlänge entspricht, von verteilt in Abschnitte verschiedene^ milUerer Dampder Verzögerungsleitung und gegebenenfalls von fungskraft anzuordnen ija ^™**"^*'??*- den Mikrowellenfenstern angeordnet sind. fungsslrecke ebenfalls eine ^refl.^ekll"""^de * "J* £"°

für elektromagnetische Wellen darstellt, unterstützen

_4S die reflcktionsmindernden Vorkehrungen an der

Die Erfindung betrifft eine Lauffeldverstärkerröhre Dämpfung^strecke bei einer erfindungsgemäßen Laiif-

mit einer zwischen einem Einkoppelleiter und einem feldverstärkerröhre den ί rlattungseftekt in kumula

Auskoppelleiter angeordneten Verzögerungsleitung liver Weise.

und mit justierbaren wellenreflektierenden Elementen In Weiterbildung der Erfindung wird vorgescWa-

zur Stabilisierung des frequenzabhängigen Verstär- _5O gen. bei einer erfindungsgemaßen Lauffeldverstarker-

kungsmaßes. röhre die Glättungselemente längs und quer /ur

-τ ι. n.a-t..: c.._n-._ci;_c_ :_ J₀JjJ₀^IiJ_2n a.._._£K_r-»iHjngcrirhtiino dfr elektromagnetischen WeIlen

Ra^^inerLauTfddVohre^tehrin"^ Verstär- verschiebbTr zu machen. Eine derartige 7usatzmaßkungskurve und in der Gruppengeschwindigkeits- nähme . besonders geeignet, wenn die Rohre kurve in Abhängigkeit von der Frequenz eine ₅₅ abwechselnd in verschiedenen Frequenzbereichen Weliigkeit, die bekanntlich auch eine frequenz- beirieben wird. Die Verschiebbarkeit der Glattungsabhängige Phasenverzerrung mit sich bringt. Der- elemente gestattet es dabei, das Optimum des beartige Phasenverzerrungen machen sich beispiels- wirkten Glättungseficktes jeweils in die Betriebsweise bemerkbar in Signalverfälschungen, wenn die bcreiche, etwa auf eine Tragerfrequenz, zu legen: es Röhre frequenzmoduliert im Richtfunk eingesetzt _6o genügt hierbei, die Glättungswirkung nur so breit wird, oder im sogenannten Übersprechen, wenn der wie den breitesten der verschiedenen Frequenz-Durchlaßbereich der Röhre mehrere Trägerfrequen- bcreiche zu machen. Die Glätlungselemente können zen aufzunehmen hat. einfach während des Betriebes der Röhre verschoben Zur Dämpfung der genannten Reflektionen ist es werden, da sie sich in Gebieten außerhalb der Veraus der deutschen Offenlegungsschrift 1 919 167 be- _6s zögcrungsleitung befinden.

rcits bekannt geworden, bei einer Lauffeldvcrstärker- Ein besonders breitbandigcr Glattungsefiekt laßt röhre mit normaler Dispersion eine rückwärtslau- sich erzielen, wenn die Glatungselementc in Ausreifende Welle mittels einer Wellenreflektions-Dis- tungsrichtung der Hochfrequen/wellen in einem Ab-