DE2461616C3 - Abstimmbares Magnetron - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein abstimmbares Magnetron der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Solche Magnetrons werden z. B. in Sendern von Radaranlagen verwendet, in welchen es im allgemeinen erforderlich ist, entweder Frequenzumschaltungen der ausgesandten Signale oder kontinuierliche Frequenzänderungen, beispielsweise bei dem Impulskompressionsverfahren, schnell vorzunehmen.

Bei bekannten Magnetrons der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art (DE-OS 22 21 916 und 23 00 753) ist als Abstimmanordnung ein Hilfshohlraum vorgesehen, der sich außerhalb des Anodenkörpers des Magnetrons befindet und mit einem der Resonanzhohlräume im Innern des Anodenkörpers durch eine induktive Kopplungsschleife gekoppelt ist. In dem Hilfshohlraum sind zwei einander gegenüberliegende Multipactor-Elektroden angeordnet, von denen eine beheizt wird, so da3 sie Elektronen aussendet, und ί ußerdem sind beide Elektroden in der Lage, Sekundärelektronen mit einem Koeffizienten auszusenden, der größer als Eins ist. Das Vorhandensein der Entladung zwischen den beiden Elektroden bewirkt, daß der Hilfshohlraum praktisch kurzgeschlossen ist und daß die Frequenz des Magnetrons praktisch gleich derjenigen ist, die allein durch ihre Resonanzhohlräume, in denen die elektrischen Hochfrequenzschwingungen unmittelbar entstehen, festgelegt wird. Wenn an die beiden

Elektroden eine bestimmte Gleichspannung angelegt wird, verschwindet die Multipactor-Entladung, der Hilfshohlraum ist nicht mehr kurzgeschlossen und das Magnetron hat eine andere Resonanzfrequenz.

Nachteilig ist dabei, daß zum Erzielen der Frequenzänderung den Resonanzhohlräumen, in denen die elektrische Hochfrequenzschwingung unmittelbar entsteht, ein Hilfshohlraum hinzugefügt werden muß, der mit einem dieser Resonanzhohlräume gekoppelt ist. Eine Frequenzänderung in einem großen Frequenzbereich, d. h. eine starke Beeinflussung der Resonanzfrequenz des Magnetrons ist wegen des Vorhandenseins der Kopplungseinrichtung nicht möglich. Weiter ist nachteilig, daß das Volumen des Magnetrons beträchtlieh vergrößert, die Herstellung kompliziert wird und die Herstellungskosten erhöht werden. Außerdem ist es nicht möglich, die Resonanzfrequenz aller Resonanzhohlräume im Innern des Anodenkörpers des Magnetrons zu verändern.

Bei einer bekannten elektrisch durchstimmbaren Magnetfeldröhre (DE-AS 10 85 615) erfolgt die Durchstimmung mittels einer innerhalb der Röhre im Bereich des Hochfrequenzfeldes der Schwingungshohlräume zusätzlich angeordneten Entladungsstrecke, deren Entladungsstrom durch Änderung der Entladungsspannung von außerhalb der Röhre regelbar ist. Die Entladungsstrecke stellt dabei durch die in ihr vorhandenen Ladungsträger für die Hochfrequenz einen komplexen

Leitwert dar, dessen Wert durch die Stromdichte der Entladung in weiten Grenzen geändert werden kann. Dieses Verhalten wird zur elektrischen Durchstimmung der Magnetfeldröhre ausgenutzt Die Sriiwingungshohlräume im Anodenblock bilden Teile der Entladungsstrecke, indem durch die Entladung ein freier Strom von Elektronen einen Schwingungshohlraum oder mehrere Schwingungshohlräume in axialer Richtung durchsetzt Zu diesem Zweck sind an einer Stirnseite oder an beiden Stirnseiten des Anodenblockes im Bereich der Schwingungshohlräume eine oder mehrere Hilfselektroden angebracht die die Entladung hervorrufen und bei denen es sich nicht um Multipactor-Elektroden handelt Bei der zusätzlichen Entladungsstrecke können Schwierigkeiten bei der zur Durchstimmung über einen größeren Frequenzbereich notwendigen Steuerung des Entladungsstroms auftreten. Diese Schwierigkeiten könnten aber nicht dadurch beseitigt werden, daß die Entladungsstrecke durch eine Multipactor-Entiadungsstrecke ersetzt wird, denn die Lage der Multipactor-Elektroden wäre in diesem Fall für die Abstimmung wenig wirksam.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Magnetron gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart abzuwandeln, daß keine Abstimmanordnungen außerhalb des Anodenkörpers liegen und dabei die Multipactor-Elektroden so angebracht sind, daß sie die Resonanzfrequenz besonders stark beeinflussen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Da gemäß der Erfindung sämtliche Multipactor-Elektroden jeweils direkt im Innern des Anodenkörpers in dessen Resonanzhohlräumen liegen, sind keine Abstimmanordnungen außerhalb des Anodenkörpers erforderlich. Da außerdem mindestens eine Multipactor-Elektrode an einer der Rippen angebracht ist, wird durch die elektromagnetischen Schwingungen in den Resonanzhohlräumen direkt zwischen zwei Multipactor-Elektroden ein zu diesen senkrechtes elektrisches Feld hervorgerufen und die Resonanzfrequenz kann besonders stark beeinflußt werden. Das Magnetron nach der Erfindung ist damit von außerhalb mittels elektrischer Steuerung in ausreichend großen Frequenzbereichen abstimmbar. Die Abstimmung kann dabei nicht nur so erfolgen, daß zwischen zwei vorbestimmten Schwingungsfrequenzen umgeschaltet wird, sondern die Frequenz kann auch in kontinuierlicher Weise zwischen diesen beiden vorbestimmten Frequenzen verändert werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines mit Rippen versehenen Anodenkörpers eines Magnetrons, welches mittels Multipactor-Elektroden abstimmbar ist,

F i g. 2 ein Ersatzschaltbild eines mit Multipactor-Elektroden versehenen Resonanzhohlraums,

Fig.3 eine perspektivisch Darstellung einer weiteren Ausführungsform des abstimmbaren Magnetrons,

Fig.4 eine perspektivische Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform des abstimmbaren Magnetrons und

Fig.5 und 6 perspektivische Darstellungen eines Teils des Anodenkörpers von abstimmbaren Magnetrons mit gekoppelten Hilfsleitungen, die ihren Betrieb mit π-Modus begünstigen.

Bevor ausführlicher verschiedene Ausführungsformen von abstimmbaren Magnetrons beschrieben werden, werden kurz der »Multipactor«-Effekt und die Art beschrieben, in welcher man ihn steuern kann.

Allgemein kann sich der Multipactor-Effekt zwischen zwei einander gegenüberliegenden Multipactor-Elektroden ergeben, die unter geringem Druck in einem Gehäuse angeordnet sind und in der Lage sind,

ίο Sekundärelektronen mit einem Sekundäremissionskoeffizienten zu emittieren, der größer als Eins ist Die Multipactor-Entladung kann erzeugt und aufrechterhalten werden, wenn zwischen den beiden Multipactor-Elektroden ein passendes elektrisches Hochfrequenzfeld vorhanden ist

Wenn ein Elektron eine der beiden Multipactor-Elektroden verläßt und das elektrische Feld dieses Elektron zu der anderen Elektrode des Multipactor-Elektrodenpaares hin beschleunigt, trifft dieses beschleunigte Elektron auf diese andere Elektrode auf und setzt Sekundärelektronen frei. Wenn in diesem Augenblick das elektrische Feld die Richtung ändert, was besagt, daß die Halbperiode 772 dieses Feldes gleich der Laufzeit θ der Elektronen von einer Elektrode zu der anderen Elektrode ist, werden die auf diese Weise emittierten Sekundärelektronen ihrerseits zu der ersten Elektrode hin beschleunigt, wo sie selbst weitere Sekundärelektronen freisetzen, usw, wodurch zwischen den beiden Elektroden eine fortgesetzte Entladung erzeugt wird. In dem Fall, in welchem der Sekundärkoeffizient größer als Eins ist, was dem hier betrachteten Fall entspricht, stabilisiert sich diese Entladung durch den Raumladungseffekt.

Ebenso kann man das Verschwinden der Entladung steuern, indem eine der Stabilitätsbedingungen der Erscheinung dadurch unterdrückt wird, daß entweder an die beiden Multipactor-Elektroden eine Gleichspannung angelegt wird, die künstlich die Laufzeit θ der Elektronen verändert und bewirkt, daß die weiter oben angegebene Synchronismusbedingung θ = T/2 nicht mehr gilt, oder daß ein transversales Magnetfeld angelegt wird, welches durch Verändern der Bahn der Elektronen ebenfalls ihre Laufzeit θ verändert.

Bei dem im folgenden beschriebenen Magnetron sind

4-5 die Multipactor-Elektroden in den Resonanzhohlräumen angeordnet und dem darin vorhandenen elektrischen Hochfrequenzfeld ausgesetzt Die Multipactor-Elektrodenpaare können entweder durch eine Zweipunkt-Steuerung in diskreter Weise gesteuert werden,

so die sich durch das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein der Multipactor-Entladung ausdrückt, oder durch eine kontinuierliche Steuerung, die eine Veränderung der Intensität dieser Entladung bewirkt
F i g. 1 zeigt schematisch einen Teil eines mit Rippen versehenen Anodenkörpers 1 eines Magnetrons, dessen andere, an sich herkömmliche Teile nicht dargestellt sind.

Auf dem zylindrischen Anodenkörper 1 sind Rippen 2, 3 und 4 angeordnet, welche zwischen sich Resonanzhohlräume 5 und 6 begrenzen.

Jeder der Hohlräume 5 und 6 ist einerseits durch die Rippen und andererseits durch den Anodenkörper 1 begrenzt, der hier durch einen Flansch 7 verlängert ist. Dis andere Ende des Anodenkörpers 1, welches nicht dargestellt ist, weist ebenfalls einen Flansch auf, der die Unterseite der Hohlräume begrenzt

Bei der hier dargestellten Ausführungsform wirken jeweils zwei Multipactor-Elektroden direkt auf diese

Resonanzhohlräume ein.

Zu diesem Zweck hat der obere Teil jeder Rippe 2,3 und 4, der dem Flansch 7 gegenüberliegt, eine Zone 8 bzw. 9 bzw. 10, die mit einem Material bedeckt ist, welches Sekundärelektronen mit einem Koeffizienten <5, der größer als Eins ist, emittieren kann. Diese Zone kann beispielsweise aus einem Auftrag von Platin oder Aluminium bestehen und bildet jeweils eine der beiden Multipactor-Elektroden. Sie kann auch durch eine Behandlung des die Rippe bildenden Materials, beispielsweise Kupfer, hergestellt sein, d. h. durch eine Behandlung, die ihr die Eigenschaft verleiht, daß sie einen Koeffizienten δ > 1 aufweist.

Die andere Elektrode jedes Multipactor-Elektrodenpaares besteht beispielsweise aus einem Plättchen 11 aus einem Material, welches unter denselben Bedingungen Sekundärelektronen emittieren kann. Es kann sich beispielsweise um ein Plättchen aus Aluminium, aus Aluminiumoxid, aus Berylliumkupfer usw. handeln.

Die Plättchen 11 sind an dem Flansch 7 des Anodenkörpers 1 derart befestigt, daß sie den entsprechenden Elektroden 8, 9, 10 gegenüberliegen, und derart, daß sie von dem Flansch 7 elektrisch isoliert sind, welcher sich auf dem Gleichpotenlial des Anodenkörpers 1 befindet, d. h. dem Bezugspotential, wie beispielsweise dem Massepotential.

Demgemäß sind sie beispielsweise an einem Isolierteil 12, 13, 14 befestigt, welches seinerseits hermetisch an dem Flansch 7 befestigt ist.

Ein Leiter 15,16,17 durchquert diese Isolierteile ohne Berührung mit dem Flansch 7 und ist mit der entsprechenden Elektrode, beispielsweise der Elektrode 11, elektrisch verbunden.

Wenn das Magnetron in Betrieb ist, legt die Höchstfrequenzschwingung, die sich in seiner Anode fortpflanzt, für eine gegebene Frequenz an dem Ende der Rippen 2, 3, 4, das von dem zylindrischen Anodenkörper 1 abgewandt ist, elektrische Hochfrequenzspannungen fest, die in einem gegebenen Zeitpunkt von einer Rippe zur nächsten gleiche Amplituden und entgegengesetzte Polaritäten haben, was für die Schwingung einem Schwingungszustand mit einer Phasenverschiebung um einen Phasenwinkel von 180° oder π rad entspricht Diese Ausbreitungsart, die als π-Modus bezeichnet wird, stellt den nutzbaren Modus für den normalen Betrieb des Magnetrons dar. Die in F i g. 1 an den Enden der Rippen 2,3 und 4 angegebenen Vorzeichen + und — symbolisieren diese Spannungen in einem bestimmten Zeitpunkt Diesen Spannungen entsprechen in den Resonanzhohlräumen elektrische Hochfrequenzfelder, wie etwa die in F i g. 1 dargestellten Felder Eu deren Amplitude an den freien Enden der Rippen ein Maximum hat und in dem Maß, in welchem man sich dem Anodenkörper 1 nähert, abnimmt Der Anodenkörper 1 liegt ebenso wie der Flansch 7 auf einem Hochfrequenzpotential Null.

Zwischen den Multipactor-Elektroden, beispielsweise den Elektroden 8 und 11, herrschen dann elektrische Hochfrequenzfelder, die symbolisch durch die Pfeile E₂ dargestellt sind Sofern sich die Elektrode 8, die dem freien Ende der Rippe 2 benachbart ist, auf einem großen Hochfrequenzpotential befindet, befindet sich die Elektrode 11 auf einem Hochfrequenzpotential, das praktisch gleich Null ist Das senkrecht zu den Ebenen der beiden Elektroden gerichtete Feld E₂ ändert seine Richtung in dem Rhythmus der durch das Magnetron erzeugten Hochfrequenzschwingungen.

Damit die Multipactor-Elektrodenpaare, wie etwa das Paar 8, 11, Multipactor-Entladungen stattfinden lassen, genügt es, sie derart zu positionieren und zu dimensionieren, daß die weiter oben mit Bezug auf den Multipactor-Effekt angegebenen Bedingungen erfüllt sind. Man kann insbesondere die Amplitude des Feldes Ei regulieren, indem man die Position der Multipactor-Elektroden längs des oberen Teils der Rippen sich ändern läßt. Man kann die Laufzeit θ der Elektronen von einer Elektrode zu anderen durch Wahl des

ίο Abstandes zwischen den beiden Elektroden der Multipactor-Elektrodenpaare der Halbperiode 772 der Hochfrequenzschwingungen anpassen.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei der hier beschriebenen Ausführungsform das elektrische Feld E₂, welches den Multipactor-Effekt hervorruft zu dem Magntifeld parallel ist, welches dem Magnetron zugeordnet ist Unter diesen Bedingungen ist die Multipactor-Entladung am stärksten, da die Elektronen, weiche an dieser Entladung beteiligt sind, wenig von der Bahn abgelenkt werden, die sie von einer Elektrode zur anderen führt

Wenn an die Multipactor-Elektroden 8 und 11 keine Gleichspannung angelegt ist d. h. wenn die Leiter, wie etwa der Leiter 15, sich auf dem Bezugsgleichpotential des Anodenkörpers 1 befinden, treten die Multipactor-Entladungen auf. Die Kapazitäten, die durch die oberen Stirnflächen der Rippen (die die Elektroden 8, 9, 10 aufweisen) und die ihnen gegenüberliegenden Teile des Flansches 7 begrenzt sind, sind dann aufgrund der Entladung durch eine induktive-ohmische Impedanz überbrückt

Wenn man an den Leiter 15 beispielsweise eine Steuergleichspannung anlegt die in bezug auf das Bezugsgleichpotential ausreichend groß ist überlagert sich dem Feld E₂ ein zu diesem paralleles elektrisches Gleichfeld und die Laufzeit der Elektronen zwischen den Elektroden wird verändert Wenn diese Spannung so ausreichend groß ist daß die Erscheinung instabil wird, werden die Entladung und die induktive-ohmische Impedanz unterdrückt.

Fig.2 zeigt das Ersatzschaltbild eines Hohlraums, wie etwa des Hohlraums 5, dessen beide Rippen 2 und 3 mit Multipactor-Elektroden 8 und 9 versehen sind.
Der Schwingkreis Ro stellt in herkömmlicher Weise den Resonanzhohlraum selbst dar, während die Kondensatoren C die weiter oben genannten Kapazitäten darstellen und die veränderlichen Impedanzen Zm die Impedanzen darstellen, die die Kapazitäten C überbrücken, wenn die Entladungen stattfinden.

so Es ist kla^, daß bei NichtVorhandensein von Multipactor-Entladungen der Hohlraum, der eine bestimmte Impedanz (Schwingkreis Ro + Kapazitäten C) hat mit einer bestimmten Frequenz in Resonanz schwingt wohingegen bei Vorhandensein dieser Entladüngen die Impedanz des Hohlraums durch die Impedanzen Zm verändert wird; der Hohlraum schwingt dann mit einer anderen Frequenz.

Je nach dem, ob man eine von Null verschiedene Gleichspannung an die Leiter, etwa die Leiter 15,16 und 17, anlegt oder nicht, sind die Hohlräume des Magnetrons mit der einen oder der anderen von zwei vorbestimmten Frequenzen in Resonanz.

Wenn dieselbe Steuergleichspannung an sämtliche Leiter angelegt wird, welche die jeder Rippe zugeordnete ten Multipactor-Elektrodenpaare steuern, wobei die Gesamtheit dieser Leiter beispielsweise durch einen leitenden Ring verbunden ist wird das Magnetron nur mit der einen oder der anderen von zwei vorbestimmten

Frequenzen wirksam schwingen.

Wenn dagegen diese Steuergleichspannung nicht gleichzeitig an sämtliche Leiter angelegt wird, kann das Magnetron mit den einen oder anderen von mehreren vorbestimmten diskreten Frequenzen schwingen.

Ebenso kann man Magnetrons herstellen, in welchen nicht sämtliche Rippen mit Multipactor-Elementen versehen sind.

Außerdem sei angemerkt, daß, wenn man an die Leiter, wie etwa die Leiter 15,16 und 17, Steuergleichspannungen anlegt, die zum Verändern der Intensität j der Entladung zwar ausreichend groß sind, jedoch zum

Unterdrücken derselben nicht ausreichen, man die Impedanz der Hohlräume und die Schwingungsfrequenz des Magnetrons in kontinuierlicher Weise verändern kann.

Wenn man nämlich diese Steuerspannung der Multipactor-Elektrodenpaare in fortschreitender Weise sich ändern läßt, wird die Laufzeit der Elektronen, die an der Entladung beteiligt sind, künstlich verändert. Diese Veränderung drückt sich in Änderungen der relativen Phase der ausgesandten Elektronen und der Hochfrequenzschwingung aus, da die weiter oben angegebenen Bedingungen nicht mehr für sämtliche Elektronen der Entladung erfüllt sind. Daraus ergibt sich eine fortschreitende Änderung der Impedanz Zm, eine fortschreitende Änderung der Resonanzfrequenz des entsprechenden Hohlraumes oder der entsprechenden Hohlräume und somit eine fortschreitende Änderung der Frequenz des Magnetrons.

F i g. 3 zeigt schematisch einen Teil einer Magnetronanode, die iii ihrem Gesamtaufbau gleich der Anode von F i g. 1 ist und sich von dieser nur durch die Steuereinrichtungen der Multipactor-Elektrodenpaare unterscheidet Hier wird nämlich, statt die Entladung zu unterdrücken oder zu verändern, indem ein elektrisches Hilfsgleichfeld an die Elektroden eines Elektrodenpaares angelegt wird, welches aus dem Anlegen einer Steuerspannung an die beiden Elektroden resultiert, die Entladung unterdrückt oder verändert, indem an die Elektroden ein Magnetfeld angelegt wird, welches eine zu den Ebenen der Elektroden parallele Komponente und eine veränderliche Intensität hat.

Demgemäß sind die Leiter 15, 16 und 17 von F i g. 1 durch Spulen 20, 21 und 22 ersetzt worden, welche mit Gleichstrom über nicht dargestellte Verbindungsleitungen gespeist sind, die Isolierteile 12, 13 und 14 S umschließen und in den Zwischenräumen zwischen den

Multipactor-Elektrodenpaaren Magnetfelder h erzeugen, die für das Elektrodenpaar 8,11 durch gestrichelte Pfeile dargestellt sind. Diese veränderlichen Magnetfelder verändern die Bahnen der Elektronen, die an der Entladung beteiligt sind, und bewirken so eine Veränderung der Impedanz Zm der Multipactor-Elektrodenpaare.

Die hier beschriebenen und dargestellten Magnetrons sind Magnetrons mit Rippen. Selbstverständlich könnte es sich auch um andere Arten von Magnetrons, wie beispielsweise Magnetrons mit Löchern oder Schlitzen handeln. In sämtlichen Fällen sind die Multipactor-Elektrodenpaare oberhalb der die Hohlräume trennenden vollen Teile angeordnet

F i g. 4 zeigt sehr schematisch eine weitere Ausführungsform einer Anode eines Magnetrons, deren Hohlräume mit Multipactor-Elektrodenpaaren versehen sind.

Bei dieser Ausführungsform sind die Multipactor-Elektrodenpaare zu den Hohlräumen, beispielsweise den Hohlräumen 5 und 6, parallel geschaltet. Die Multipactor-Elektroden befinden sich direkt auf den (in F i g. 4 vertikalen) Seitenflächen der Hohlräume.

Eine erste Elektrode, beispielsweise die Elektrode 24, jedes Elektrodenpaares ist auf einem Ansatz gebildet, welcher an einem Ende einer Rippe 3 angeordnet ist

Die zweite Elektrode, hier die Elektrode 23, besteht aus einem leitenden Teil 23, welches an der Rippe 2 derart befestigt ist, daß es der Elektrode 24 gegenüberliegt. Diese Befestigung erfolgt mit Hilfe eines Isolierteils 27.

Die Multipactor-Elektrodenpaare sind hier einem elektrischen Hochfrequenzfeld Ei ausgesetzt, welches zu dem in den Hohlräumen herrschenden Feld E\ parallel ist. Der Nachteil dieser Ausführungsform besteht gegenüber den vorher beschriebenen Ausführungsformen darin, daß, da das Magnetfeld des Magnetrons senkrecht zu dem den Multipactor-Effekt hervorrufenden elektrischen Feld E₂ ist, die Entladung nicht mehr ebenso stark sein kann und daß das Frequenzband, in welchem das Magnetron schwingen kann, schmaler ist.

Die Betriebsweise ist die gleich wie vorher. Wenn keine Steuergleichspannung an die beiden Elektroden der Multipactor-Elektrodenpaare angelegt ist, verändert das Vorhandensein der Entladungen die Impedanz der Hohlräume, die mit einer Frequenz in Resonanz schwingen, weiche von derjenigen Frequenz verschieden ist, mit welcher sie schwingen, wenn keine Multipactor-Entladungen vorhanden sind, d.h. wenn über nicht dargestellte Leiter eine Steuergleichspannung an die Elektroden 23, 25 ... angelegt ist Wenn diese Steuergleichspannung sich fortschreitend ändert, gilt dasselbe für die Schwingungsfrequenz des Magnetrons.

F i g. 5 zeigt einen Anodenkörper 1 mit Rippen 2, 3 und 4 eines Magnetrons, in welcher Multipactor-Elektrodenpaare, die nahezu wie die von F i g. 1 arbeiten, welche weiter oben beschrieben sind, mit einer Hilfsleitung 30 kombiniert sind, welche mit dem Anodenkörper gekoppelt ist Diese Hilfsleitung 30, die aus der FR-PS 70 46 248 bekannt ist, hat an sich die Aufgabe, den Betrieb des Magnetrons mit dem jr-Modus zu erleichtern.

Sie kann, wie es hier besschrieben ist zur Abstützung der zweiten Elektroden der Multipactor-Elektrodenpaare dienen, deren erste Elektroden 8,9 und 10, wie in den vorher beschriebenen F i g. 1 und 3, auf den oberen Teilen der Rippen 2, 3, 4 ... angeordnet sind. Diese zweiten Elektroden sind unter den Enden von Platten 31 gegenüber den Elektroden 8,9,10 angeordnet. Sie sind alle elektrisch miteinander verbunden, da die Platten 31 durch die Arme 32 mit derselben ringförmigen Hilfsleitung 30 vereinigt sind. In diesem Fall ist allein eine Globalsteuerung der Multipactor-Elektrodenpaare möglich, da die Steuerspannung an der gesamten Leitung 30 anliegt.

Fig.6 zeigt eine Abwandlung der Anordnung von Fig.5, bei welcher die Hilfsleitung 30, die zum Abstützen der Multipactor-Elektroden dient durch eine Hilfsleitung 40 ersetzt ist, die ebenfalls in der oben genannten FR-PS 70 46 248 beschrieben ist

Die Multipactor-Elektroden sind hier im Innern von Fenstern 43 angeordnet, die in den Rippen ausgespart sind. Da die Multipactor-Entladung, wie bereits gesagt stärker ist wenn das Hochfrequenzfeld, das sie hervorruft, parallel zu dem Magnetfeld des Magnetrons ist sind die Flächen, die als Multipactor-Elektroden

dienen, vorzugsweise die Flächen der Fenster 43 und die Flächen von ihnen gegenüberliegenden Stäben 41, die zu dem Magnetfeld des Magnetrons senkrecht sind. Auf diese Weise kann jedes Fenster 43, in welchem zwei Enden von Stäben 41 zu liegen kommen, vier kleine Multipactor-Elektrodenpaare aufweisen, nämlich zwei an jedem Stabende.

Hier sind außerdem die Stäbe 41 sämtlich mit derselben ringförmigen Hilfsleitung 40 durch Stege 42 verbunden und die Frequenzsteuerung der Hohlräume erfolgt global.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Abstimmbares Magnetron, das innerhalb eines zylindrischen Anodenkörpers durch Rippen voneinander getrennte und um eine Katode herum angeordnete Resonanzhohlräume aufweist, deren Resonanzfrequenz mittels Multipactor-Elektroden abstimmbar ist, deren Anordnung und Dimensionierung so gewählt sind, daß zwischen ihnen durch die Hochfrequenzenergie des Magnetrons die Multipactor-Entladung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Multipactor-Elektroden innerhalb des Anodenkörpers (1) angeordnet sind, von denen mindestens eine an einer der Rippen (2, 3, 4) angebracht ist

2. Magnetron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Rippen (2, 3, 4) des Anodenkörpers (1) kleiner ist als der Abstand zwischen zwei den Anodenkörper abschließenden Flanschen (7), so daß an mindestens einem der beiden Enden des Anodenkörpers die Rippen (2,3,4) von dem entsprechenden Flansch (7) getrennt sind, und daß Multipactor-Elektrodenpaare (8, 11) zwischen dem Flansch und den Stirnflächen der diesem Flansch gegenüberliegenden Rippen angeordnet sind.

3. Magnetron nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Elektrode (8, 9, 10) jedes Multipactor Elekirodenpaares auf der Stirnfläche der Rippen (2, 3, 4) des Anodenkörpers angeordnet und mit ihr elektrisch in Kontakt ist und daß die zweite Elektrode (11) auf dem Flansch (7), der ersten Elektrode gegenüberliegt, befestigt und von dem Flansch elektrisch isoliert ist.

4. Magnetron nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden (11) der Multipactor-Elektrodenpaare jeweils an dem Flansch (7) mittels eines Isolierteils (12, 13, 14) befestigt sind, durch welches ein Leiter (15, 16, 17) zum Anlegen von Steuerspannungen hindurchgeführt ist (F ig. 1).

5. Magnetron nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden (11) der Multipactor-Elektrodenpaare jeweils an dem Flansch (7) mittels eines Isolierteüs (12, 13, 14) befestigt sind, welches von einer isolierten Spule (20, 21, 22) zur Erzeugung eines Steuermagnetfeldes (h) umgeben ist (F i g. 3).

6. Magnetron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (23, 24) jedes Multipactor-Elektrodenpaares auf den einander gegenüberliegenden Flächen von zwei einen Hohl-

^J raum (5) begrenzenden Rippen (2 bzw. 3) angeordnet sind und daß eine (24) der beiden Elektroden mit der ihr zugeordneten Rippe (3) in elektrischem Konfakt ist, während die zweite Elektrode (23) auf ihrer Rippe (2) mittels eines Isolierteüs (27) befestigt ist und eine Steuerspannung empfängt (F i g. 4).

7. Magnetron nach Anspruch 1, mit einer ringförmigen, benachbarte Resonanzhohlräume paarweise koppelnden Hilfsleitung, die weitere Rippen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die

J« Elektroden jedes Multipactor-Elektrodenpaares auf einander gegenüberliegenden Teilen der Rippen des Anodenkörpers (1) bzw. der weiteren Rippen (31,32; 41, 42) der Hilfsleitung angeordnet sind und daß die Steuerspannung an die Hilfsleitung angelegt ist

i^r> (F ig. 5 und 6).