DE2325619A1

DE2325619A1 - Selektiv bedaempfte wanderfeldroehre fuer millimeterwellen

Info

Publication number: DE2325619A1
Application number: DE19732325619
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Dr Gross
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-02-07
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1974-11-28
Also published as: DE2325619B2; DE2325619C3

Description

Selektiv bedämpfte Wanderfeldröhre für Millimeterwellen (Zusatz zur Patentanmeldung P 22 0 645.7 - VPA 72/1C21 ) Die Erfindung betrifft eine Wanderfeldröhre, der mindestens ein eine Dämpfungsschicht aufweisender di elektri seher Körr er benachbart ist, welcher nach Patentanmeldung P 22 05 645.7 im Bereich der Dämpfungsschicht eine Metallisierung trägt, die eine mit der Verzögerungsleitung gekoppelte bedämpfte Leitungsstruktur für elektromagnetische Wellen eines hochfrequenzen Störmodus bildet, wobei die Verzögerungsleitung nach Art eines Hohlleiters mit von den Hohlleiterwänden ausgehenden schlitzgekoppelten Querwänden gestaltet ist und insbesondere zur Verstärkung von Millimeterwellen dient.
Eine Röhre dieses Typs ist in der Hauptanmeldung vorgeschlagen worden. Dabei absorbieren und dämpfen die Leitungsstrukturen, wie beispielsweise Resonanzkreise oder Verzögerungsstrukturen, im wesentlichen nur Energie von Wellen, deren Frequenzen im Bereich des hochfrequenten Störmodus liegen. So ist die eigentliche Verzögerungsleitung der Röhre im Bereich des Betriebsfrequenzbandes nur wenig9 i-n Bereich Des hochfrequenten Störmodus jedoch stark bedämpft. Aufgrund dieser selektiven Auskopplung des Störmodus bleibt das elektrische Verhalen der Rühre im Betriebsfrequenzband weitgehend unbeeinflußt. Dabei i.st von Vorteil, daß die vorgeschlagene Bedämpfung weder zusätzlichen Raum erfordert, noch die Wärmeabfuhr reduziert, noch die Röhre mit einem Fertigunb ehraufwand belastet.
Um die selektive Störmodenbedämpfung nach dem Prinzip der Hauptanmeldung bei Wanderfeldröhren mit einer Verzögerungsleistung des eingangs geschilderten Typs zu verwirklichen, wird bei einer Wanderfeldrühre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der dielektrische Körper stabförmig ausgebildet und in einer Ausnehmung einer von der Hohlleiterwand ausgehenden Querwand eingelassen ist.
Die erfindungsgemäße Ausführung einer Wanderfeldröhre ist sehr vorteilhaft, wenn Millimeterwellen zu verstärken sind, denn ihre Dämpfungsanordnung bleibt trotz kleinster Abmessungen robust. Besonders günstig ist dabei die Verwendung von thermisch stabilen Stapelleitungen Anhand von in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erläutert werden.
Einander entsprechende Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen: Figur 1 von einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wanderfeldröhre eine Periode ihrer Verzögerungsleitung im Seitenschnitt; Figur 2 die Figur 1 in der Draufsicht II; Figur 3 von einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wanderfeldröhre eine Periode ihrer Verzögerungsleitung im Seitenschnitt; Figur 4 die Figur 3 in der Draufsicht IV.
Für die Erfindung unwesentliche Teile oder Baugruppen einer Röhre, beispielsweise das Elektronenstrahlerzeugersystem, der Elektronenstrahlauffänger oder der Fokkussierungsmagnet sind in der Zeichnung weggelassen.
Die in den Figuren 1 und 2 im Ausschnitt dargestellte Ver zogerungsleitung ist für eine Wanderfeldröhre zur Verstärkung von Millimeterwellen vorgesehen. Die Verzögerungsleitung selbst besteht im einzelnen aus in Elektronenstrahlrichtung hintereinandergesetzten Leitungsscheiben 1, 2, die zu einem festen Block nach Art einer Stapelleitung verfestigt sind. Jede Leiterscheibe ist bis auf einen umlaufenden Steg 3 eingezogen, so daß sich Zellen 4 und zelltrennende Querwände 5- ergeben. Eine Querwand weist dabei eine zentrale Elektronenstrahldurchtrittsöffnung 6 sowie eine Koppelöffnung 7 auf. Aufeinanderfolgende Leitungsscheiben sind um 1800 gegeneinander versetzt, je ein Paar bildet eine Periode der Verzögorungsleitunr.
Zur selektiven Bedämpfung hochfrequenter Störmoden ist in diesem Ausführungsbeispiel in Leiterscheibe 1, der Koppelöffnung 7 gegenüberliegend, ein Sackloch 8 mit dünnem Boden gebohrt. Im Sackloch 8 ist ein dielektrischer Stab 9 enllgelötet, dessen stirnseitiges Ende in den Raum der Zelle 4 heneinragt und eine Metallisierung (in der Zeichnung schraffiert dargestellt) in Form eines Kammes 10 mit verschieden langen, an ihren Spitzen mit einem Streifen aus verlustbehaftetem Material 11 überbrückten Zähnen 12 trägt.
Die Metallisierung bildet infolge der Resonanzfähigkeit der benachbarten Zähne (#/4-Resonanzen) eine bedämpfte Leitungsstruktur, die je nach Auswahl und Zusammenstellung der Zahnlängen mehrere Störmoden oder Störmodenbereiche selektiv bedämpft.
Dabei spielt die Ausrichtung der Metallisierung keine wesentliche Rolle; so könnten die Zähne statt - wie im dargestellten Ausführungsbeispiel - in Längsrichtung auch in Umfangsrichtung des dielektrischen Stabes 9 welsen. Es empfiehlt sich jedoch, die Metallisierung zumindest teilweise auf Teile ds dielektrischen Stabes 9 aufzubringen, die in Zelleiiräume hineinragen, um die Leitungsstruktur an Orte kräftiger elektrischer Felder zu bringen.
Die Figuren 7 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wanderfeldröhre. Es unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel darin, daß statt ein.es Sackloches ein Durchgangsloch 19 gebohrt ist und daß der dielektrische Stab 9 längs gegenüberliegender Mantellinien abgeplattet ist und die bedämpfte Leitungsstruktur aus je zwei einander parallelen, auf den abgeplatteten Stabflächen 13, 14 verlaufenden Metallstreifen 15, 16 und 17, 18 besteht.
Die Enden der einander parallelen Metallstreifen 15, 16 und 17, 18 sind mit verlusbehaftetem Material 11 überbrückt, so daß die gebildeten Leitungsstrukturen nach Art von beidseitig "o:fenen" Dopp elleitungen in streckenweise leitender Umgebung wirken und demzufolge frequenzselektiv einkoppeln und bedämpfen.
Ein Sackloch ist zwar nicht ganz so einfach wie ein Durchgangsloch herzustellen, hat aber andererseits den Vorzug einer gleichmäßigen Stabanordnung in der Verzögerungsleitung und gibt größeren Schutz vor einem eventuellen Abbrechen von dielektrischen Stäben.
Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Ausfiihrungsbeispiele beschränkt. So braucht weder die Verzögerungs- leitung eine Stapelleitung zu sein, noch ist es notwendig, nur eine Querwand mit nur einer Ausnehmung zu versehen.
4 Figuren 6 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche i Wanderfeldröhre, der mindestens ein eine Dämpfungsschicht aufweisender dielektrischer Körper benachbart ist, welcher nach Patentanmeldung, P 22 05 645,7 im Bereich der Dämpfungsschicht eine Metallisierung trägt, die eine mit der Verzögerungsleitung gekoppelte bedämfte Leitungsstruktur für elektromagnetische ellen eines hochfrequenten Störmodus bildet, wobei die Verzögerungsleitung nach Art eines Hohlleiters mit von den Hohlleiterwänden ausgehenden schlitzgekoppelten Querwänden tests text ist und insbesondere zur Verstärkung von Millimeterwellen dient, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t 9 daß der dielektrische Körper (9) stabförmig ausgebildet und in einer Ausnehmung einer von der Hohlleiterwand (3) ausgehenden Querwand (5) einge-.lassen ist.
2. Wanderfeidröhre nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Ausnehmung eine die Querwand nicht durchdringende Sackbohrung (8) ist.
3. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1, d a d u r ç h g e -k e n n z e i c h n e t , daß bei einer durchgehenden Ausnehmung (19) der dielektrische Körper (9) an seiner einen Stirnseite metallisiert ist.
4. Wanderfeldröhre nach eInem der Ansprüche 1 - 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der stabförmig ausgebildete dielektrische Körper (9) mit einem Teil in zumindest einen der Räume zwischen zwei benachbarten Querwänden (Zellräume) hineinragt
5. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h;l e t , daß die bedämpfte Leitungsstruktur die Form eines Leitungskammes (10) mit verschieden langen, einseitig mit einem Streifen (11) aus verlustbehaftetem Material überbrückten Zähnen (12) hat und dem in den Raum zwischen benachbarten Querwänden (Zellräume) hineinragenden Teil des dielektrischen Stabes (9) aufgetragen ist.
6. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei einer zylindrischen Ausnehmung der dielektrische Stab (9) längs gegenüberliegenden Mantellinien abgeplattet ist und die bedämpfte Leitungsstruktur nach Art einer Doppelleitung aus zwei einander parallelen, auf den abgeplatteten Mantelflächen (13, 14) des Stabes (9) verlaufenden, an den Stirnseiten das dielektrischen Körpers (9) bedämpften Metallstreifen (15,16,17,18) besteht.