DE4036799C2 - Wanderfeldröhrenverstärker - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wanderfeldröhren­ verstärker nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Wanderfeldröhrenverstärker werden zur Verstär­ kung von Hochfrequenzsignalen verwendet bei welchen Lauf­ zeiteffekte auftreten. Insbesondere wenn man solche Ver­ stärker bei höheren Leistungen bis nahe in den Bereich der Sättigung betreibt, treten nichtlineare Verzerrungen stö­ rend in Erscheinung. In diesem Zusammenhang ist bereits vorgeschlagen worden, das zu verstärkende Signal bereits entsprechend vorverzerrt dem Leistungsverstärker zuzufüh­ ren.

Bei einer aus der US 3 976 953 bekannten Wanderfeldröhre werden zwischen einem Vorverstärker und eine als Leistungsverstärker eingesetzte Wander­ feldröhre ein Equalizer zur frequenzabhängigen Vorverstärkung und ein Pha­ senschieber zur Voreinstellung der Phase von Signalanteilen des Ansteuersi­ gnals eingefügt. Dabei werden im Ansteuersignal für den Leistungsverstärker Signalanteile vorgegeben, welche am Verstärkerausgang die im Leistungsver­ stärker erzeugten unerwünschten Harmonischen kompensieren.

In der DE-AS 19 64 721 wird zur Erhöhung des Wirkungsgrads einer Wander­ feldröhre mit einem getaperten Abschnitt der Verzögerungsleitung vorgeschla­ gen, daß dieser Abschnitt durch reflexionsbehaftete Stoßstellen begrenzt ist, was zu einer Resonanzüberhöhung führt.

Eine andere Möglichkeit ist, den Verstärker mit geringerem Wirkungsgrad zu betreiben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verstärker der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der breitbandig über einen großen Lei­ stungsbereich bis nahe an die Sättigungsausgangsleistung heran mit hoher Linearität betrieben werden kann. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Pa­ tentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Verstärker sehr breitbandig mit hoher Linearität über einen großen Leistungsbereich bis nahe an die Sättigungs­ leistung betrieben werden kann. Der beschriebene Verstär­ ker ist weiterhin unempfindlich gegen Temperatureinflüsse und Regelschwankungen.

Anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläu­ tert.

Der dargestellte Verstärker umfaßt eine evakuierte Wander­ feldröhre mit einem von einer Kathode 1 erzeugten Elektro­ nenstrahl, der durch bekannte, nicht dargestellte Mittel gebündelt zu einem Elektronenaufffänger 5 geführt wird. Dazwischen verläuft er in enger Nachbarschaft zu einer Verzögerungsleitung 3, die z. B. aus einer Wendelleitung besteht, innerhalb welcher der Elektronenstrahl 2 ver­ läuft. Die Verzögerungsleitung 3 besitzt einen Hochfre­ quenzeingang 6. Das in diesen Eingang 6 eingekoppelte Hochfrequenzsignal wird in Wechselwirkung mit dem Elektro­ nenstrahl 2 verstärkt und als verstärktes Signal am Hoch­ frequenzausgang 7 der Wendelleitung 3 ausgekoppelt.

Gemäß der Erfindung schließt sich nun an den Verzögerungs­ leitungsabschnitt 3 ein weiterer Verzögerungsleitungsab­ schnitt 4 an, der einen zusätzlichen Hochfrequenzausgang 8 aufweist. An diesem Ausgang 8 wird ein noch stärker ver­ stärktes Hochfrequenzsignal ausgekoppelt, das bevorzugt um 2 bis 6 dB höher verstärkt ist und dadurch um 6 bis 18 dB höhere nichtlineare Anteile aufweist als das am Ausgang 7 des Abschnitts 3 ausgekoppelte Signal.

Dieses am Ausgang 8 ausgekoppelte Signal wird über ein Phasendrehglied 9 dem am Ausgang 7 ausgekoppelten Signal zugeführt. Bei entsprechender Bemessung der Länge des Ver­ zögerungsabschnitts 4 und des Phasendrehgliedes 9 kann eine Addition der beiden zusammengeführten Signale über einen Koppler (10) erreicht werden, bei der sich die nichtlinearen Anteile mit richtiger Amplitude und ca. 180° Phasenverschiebung weitgehend auslöschen und eine weitge­ hend lineare Amplituden- und Phasenübertragung zwischen Eingang 6 und Ausgang 11 erzielt wird.

Claims (4)

1. Wanderfeldröhrenverstärker mit einer Kathode zur Erzeugung eines Elek­ tronenstrahls und mit einer Verzögerungsleitung, die einen ersten und ei­ nen daran anschließenden zweiten Verzögerungsleitungsabschnitt sowie einen Hochfrequenzausgang aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei­ de Verzögerungsleitungsabschnitte je einen Hochfrequenzausgang auf­ weisen, wobei dem Signal des ersten Hochfrequenzausgangs (7) des er­ sten Verzögerungsleitungsabschnitts (3) das Signal des zweiten Hochfre­ quenzausgangs (8) des zweiten Verzögerungsleitungsabschnitts (4) über ein Phasendrehglied (9) und einen Koppler (10) derart zugeführt ist, daß sich nichtlineare Signalanteile mit richtiger Amplitude und etwa 180° Phasen­ verschiebung weitgehend auslöschen.

2. Wanderfeldröhrenverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Verzögerungsleitungsab­ schnitt (4) derart bemessen ist, daß an seinem zweiten Ausgang (8) gegenüber dem Hochfrequenz-Ausgang (7) eine um etwa 2 dB bis 6 dB höher verstärktes Hochfrequenzsignal ansteht.

3. Wanderfeldröhrenverstärker nach Anspruch 1 oder An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Phasendreh­ glied (9) eine Phasenverschiebung von ca. 180 Winkelgraden stattfindet.

4. Wanderfeldröhrenverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasendrehglied (9) außerhalb des Vakuumraumes der Wanderfeldröhre angeordnet ist.