DE2241542A1

DE2241542A1 - Geraet mit hohlraumresonatoren

Info

Publication number: DE2241542A1
Application number: DE2241542A
Authority: DE
Inventors: Brian Frederick Cooper
Original assignee: English Electric Valve Co Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1971-08-26
Filing date: 1972-08-24
Publication date: 1973-03-08
Also published as: GB1381727A; US3784849A; JPS4831039A; FR2150516B1; NL7211613A; IT964995B; CH565448A5; CA995813A; FR2150516A1

Description

DR. MÜLLER-BORE DI7L.-PHYS. DR. MANITZ DIPl.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW

München, den 24. AUS. 197? Ks/Sö - E 1073

ENGLISH ELECTRIC VALVE COMPANY LIMITED

106, Waterhouse Lane, Chelmsford, Essex, CM1 2 QU

Großbritannien

Gerät mit Hohlraumresonatoren

Die Erfindung bezieht sich auf Geräte mit Hohlraumresonatoren wie z.B. Magnetrons, in denen die Abstimmung durch Bewegung eines leitenden Elements unter Steuerung durch einen Wandler erfolgt. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, derartige Hohlraumresonatoren zu verbessern.

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D" Müller-Bore Dr. M«nltz · Dr. OeiHel ■ Dlpl.-Ing. Flnortrvwld Dlpi.-Infl. G Br.un**w.lg, Am Büraorp.rk · 8 München 22. Rob.rt-Koeh-Str.8.1 7 StuMgBrt-Baö CwrnMt. Μ«*9« & T*!efon (0531) 738» Telefon (0811) 293845, Telex Θ-220Μ mbpat ^Ttl"^{fon (0711) Μ7Ζβ1}

Erfindungsgemäß enthält ein Gerät mit mindestens einem Hohlraumresonator der oben beschriebenen Art eine auf die Auslenkung des Wandlers direkt ansprechende Einrichtung, welche an einem äusseren Anschluß des Resonators ein der Auslenkung entsprechendes Niederfrequenzsignal erzeugt.

Der hier und im folgenden verwendete Ausdruck "Niederfrequenz" umfaßt auch Gleichstromsignale.

^Das der Auslenkung entsprechende Signal hängt von der tatsächlichen Auslenkung ab, die vom Wandler selbst infolge eines ihm zugeführten Abstimmsignals hervorgerufen wird, und kann für eine Anzeige der Frequenz herangezogen werden, auf welche der Resonator abgestimmt ist.

Vorzugsweise ist die auf die Auslenkung des Wandlers direkt ansprechende Einrichtung selbst ein Wandler, der so angeordnet ist, daß er dieselbe Formänderung wie der das leitende Element steuernde Wandler erfährt.

Wenn der das leitende Element steuernde Wandler· von der Sorte ist, bei welcher zwei Elektroden auf gegenüberliegenden Seiten einer piezoelektrischen oder anderen geeigneten Masse vorgesehen sind, dann ist vorzugsweise eine dieser Elektroden in Längsrichtung geteilt, wobei ein Teil wie zuvor Abstimmsteuersignale empfängt, während der andere Teil eine Verbindung aufweist, über welche eine Spannung, die von der durch die Auslenkung des Wandlers beim Wandlermaterial hervorgerufenen Formänderung oder Materialspannung abhängt, dem äusseren Anschluß oder einer Last zuführbar ist. Derjenige Teil des Wandlers, der den besagten anderen Teil der einen Elektrode enthält, wirkt

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praktisch wie ein Dehnungsmesser.

In einer AusfUhrungsform der Erfindung, bei welcher zwei Wandler verwendet werden, die sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken und das Abstimmelement tragen, ist zwischen diesen beiden Wandlern ein weiterer Wandler angeordnet. Den beiden erstgenannten Wandlern werden Abstimmsteuersfenale zugeführt, und von dem weiteren Wandler ist eine bpannung abnehmbar, welche charakteristisch für die Formänderung oder Materialspannung ist, die in allen drei Wandlern hervorgerufen wird, wenn die Abstimmsteuersignale den beiden erstgenannten Wandlern zugeführt werden.

Es sei angemerkt, daß das am äusseren Anschluß erzeugte der Auslenkung entsprechende Signal repräsentativ für die wahre Auslenkung des die Abstimmung herbeiführenden Wandlers ist, für die nicht nur die diesem Wandler zugeführten Abstimmsteuersignale sondern außh äussere Einflässe wie z.B. mechanische Erschüt1a?ungen verantwortlich sind. Das von der erfindungsgemässen Anordnung erzeugte für die Auslenkung repräsentative Signal kann dazu herangezogen werden, die durch solche äusseren Einflüsse hervorgerufene unerwünschte Auslenkung des die Abstimmung herbeiführenden Wandlers zu kompensieren, indem beispielweise das gelieferte Signal zur Einstellung seiner Phase und Amplitude über ein elektrisches Netzwerk und einen Verstärker geleitet wird und dann zurück auf den abstimmenden Wandler gekoppelt wird, um die besagte unerwünschte Auslenkung zu verkleinern.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen beschrieben.

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Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Wandler vielgestaltigen (mültimorphen) Aufbaue, der in einem Magnetron gemäß der Erfindung verwendet wird;

Figur 2 ist eine Draufsicht auf eine Wandler-Abstimm-Einheit zur Verwendung in einem anderen Magnetron gemäß der Erfindung.

Der genaue Aufbau der im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen Magnetrons ist nicht dargestellt. Der genaue Aufbau der Magnetrons kann jedoch ähnlich dem in der britischen Patentanmeldung Nr. 38081/70 der Anmelderin beschriebenen Anordnung sein und kann gewünschtenfalls Einrichtungen enthalten, um anderweitig freiliegende Bereiche des den Wandler bildenden piezoelektrischen Materials gegenüber der Kathode abzuschirmen, womit sich die besagte Patentanmeldung befaßt.

Das in Figur 1 gezeigte AusfUhrungsbeispiel eines Wandlers enthält einen piezoelektrischen Keramikkörper 1, der mit einer oberen" Elektrode 2 und einer unteren Elektrode 3 versehen ist. In dem piezoelektrischen Körper sind sich in Längsrichtung erstreckende Löcher 4 vorgesehen, die Leiter 5 enthalten. Der freie Raum zwischen jedem Leiter 5 und der Innenwand des betreffenden Lochs 4 ist mit einer Graphitmasse 6 ausgefüllt. Die bie hierher beschriebenen Merkmale des Wandlers sind an sich bekannt. In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die obere Elektrode 2 jedoch der Länge nach in zwei elektrisch voneinander getrennte Teile 2 A und 2 B geteilt. Dem Teil 2 B werden wie bisher Steuerspannungen für seine Auslenkung zur Abstimmung zugeführt, während der Teil 2 A, der wie gezeigt viel schmaler als der Teil 2 B »ein kann, so angeordnet ist, daß von ihm abgeleitete Spannungen

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über eine (nicht gezeigte) Drahtverbindung einem ausserhalb des Magnetrons liegenden Anschluß zugeführt werden können. Der den Elektrodenteil 2 A enthaltende Teil des in Figur 1 gezeigten Wandlers wirkt praktisch als Dehnungsmesser zur Erzeugung einer Spannung, die von der sich bei einer Auslenkung des Wandlers ergebenden Formänderung oder Materialspannung dös Körpers 1 abhängt.

Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführung ist das Abstimmelement 7 an den Enden zweier zueinander parallel angeordneter Wandler 8 und 9 befestigt. Die Wandler 8 und 9 sind von einem gemeinsamen Glied 10 ausgehend angeordnet. Zwischen den beiden Wandlern 8 und 9 befindet sich ein weiterer Wandler 1I₉ der sich ebenfalls vom gemeinsamen Glied 10 aus zum Abstimmelement 7 erstreckt. Die Wandler 8 und 9 sind für den Empfang von Abstimmsteuersignalen eingerichtet, während der Wandler 10 allein als Materialspannungs- bzw, Formänderungsfühler verwendet wird, um eine elektrische Spannung zu erzeugen, die von der Materialspannung bzw. Formänderung abhängt, welche in diesem Wandler und In-den beiden Wandlern 8 und 9 infolge der den beiden letztgenannten Wandlern zugeführten Abstimmsteuersignale hervorgerufen wird·

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Claims

Patentansprüche

Gerät mit mindestens einem Hohlraumresonator, der durch Bewegung eines durch einen Wandler gesteuerten leitenden Elements abstimmbar ist, gekennzeichnet durch eine . auf die Auslenkung des Wandlers (8 und 9) direkt ansprechende Einrichtung (11), welche an einem äusseren Anschluß des Resonators ein der Auslenkung entsprechendes Niederfrequenzsignal erzeugt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Auslenkung des Wandlers (8 und 9) direkt ansprechende Einrichtung selbst ein Wandler (11) ist, der so angeordnet ist, daß er dieselbe Materialspannung bzw. Formänderung wie der das leitende Element (10) steuernde Wandler (8 und 9) erfährt.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das leitende Element (10) steuernde Wandler von der Sorte ist, bei welcher zwei Elektroden auf gegenüberliegenden Selten eines piezoelektrischen oder anderen geeigneten Materials (1) angeornet sind, wobei die eine Elektrode (2) der Länge nach geteilt ist und ein Teil (2 B) Abstimmsteuersignale erhält, während der andere Teil (2 A) eine Verbindung aufweist, über welche dem äusseren Anschluß eine elektrische Spannung zuführbar ist, die von der Materialspannung bzw. Formänderung abhängt, welche das Material (1) des Wandlers infolge seiner Auslenkung erfährt.

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4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Wandler (8 und 9) vorgesehen sind, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und das Abstimmelement (10) tragen, und daß ein Weiterer Wandler (11) zwischen den beiden erstgenannten Wandlern angeordnet ist, und daß den beiden erstgenannten Wandlern Abstimmsteuersignale zuführbar sind und dem weiteren Wandler eine elektrische Spannung abnehmbar ist, welche der Materialspannung bzw. Formänderung entspricht, die bei Zuführung der Abstimmsteuersignale zu den beiden Wandlern in allen drei Wandlern hervorgerufen wird.
5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dur di eine die der Auslenkungeentsprechenden Signale verarbeitende Einrichtung zur Kompensation der durch äussere Einflüsse im abstimmenden Wandler (8 und 9) hervorgerufenen ungewollten Auslenkungen.
6. Gerät mit mindestens einem Hohlraumresonator, der durch Bewegung eines durch einen Wandler gesteuerten Reitenden Elements abstimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen wie im Zusammenhang mit Figur der Zeichnungen beschrieben ausgebildet ist.
7. Gerät mit mindestens einem Hohlraumresonator, der durch Bewegung eines durch einen Wandler gesteuerten; leitenden Elements abstimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen wie im Zusammenhang mit Figur 2 der Zeichnungen beschrieben ausgebildet ist.

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