DE738190C

DE738190C - Ultra short wave generator

Info

Publication number: DE738190C
Application number: DEP75455D
Authority: DE
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1937-06-28
Filing date: 1937-06-29
Publication date: 1943-08-05

Description

Ultr akuriwellengenerator Die Erfindung betrifft Ultrakurzwellengeneratoren, insbesondere- für das Dezimeter- oder Zentirieterwellenlängengebiet.Ultra short wave generator The invention relates to ultra short wave generators, especially for the decimeter or centimeter wavelength region.

Versucht man bei Ultralmrzwellengeneratoren des Dezimeter- oder Zentimetergebietes eine reine Amplitudenmodulation durchzuführ;n, so zeigt sich bekanntlich, daß mit dieser Amplitudenmodülation eine Frequenzmodulation verbunden ist. Die genaue Untersuchung dieser Verhältnisse ergibt, daß die Frequenzmodtzlation im wesentlichen dadurch zustande kommt, daß die als Schwingungen anfachendes System dienende Elektronen-@trömung unter dem Einfluß der Wechselspannung des frequenzbestimmenden Generators nicht nur einen Generator für Wirk-, sondern auch einen solchen für Blindströme darstellt. Die Charakteristik dieses Generators für Blindströme hängt in analoger Weise wie die Charakteristik des Generators für Wirkströme von der Laufzeit der Elektronen und damit von den an die Röhren angelegten Spannungen, Magnetfeldern usw. ab. Wird nun eine von den physikalischen Größen, z. B. das Magnetfeld oder die Anodenspannungen bzw. eine Bremselektrodenspannung, zum Zwecke der Amplitudenmodulation verändert, so verändert sich damit auch der 4von- dem Generator abgegebene Blindstrom und dsmit die Frequenz der abgegebenen Ultrahochfrequenzleistung. ,:Fs ist bereits bekannt, zur Beseitigung dieser- Frequenz@änderungen zwei Röhren auf verschiedenen listen ihrer 1klodulationskurven arbeiten zu lassen und somit die Frequenzänderuag der einen Röhre durch eine entgegengesetzte Frequenzänderung der anderen Röhre zu kompensieren.If you try ultralight wave generators in the decimeter or centimeter range to carry out a pure amplitude modulation; n, it is known that with this amplitude modulation is connected to a frequency modulation. The detailed investigation These relationships result in that the frequency modtzlation essentially thereby it comes about that the electron flow which serves as a system which fosters vibrations not under the influence of the alternating voltage of the frequency-determining generator represents only a generator for active currents, but also one for reactive currents. The characteristic of this generator for reactive currents depends in an analogous way as the characteristic of the generator for active currents on the transit time of the electrons and thus on the voltages, magnetic fields, etc. applied to the tubes. Will now one of the physical quantities, e.g. B. the magnetic field or the anode voltages or a braking electrode voltage, changed for the purpose of amplitude modulation, thus the reactive current delivered by the generator and dsmit also change the frequency of the ultra-high frequency power output. ,: Fs is already known To eliminate this frequency change, two tubes on different lists to let their 1klodulationskurven work and thus the frequency change compensate one tube by changing the frequency of the other tube in the opposite direction.

Es werden also jedenfalls zwei Elektronenströmungen bzw. zwei. Elektrodensysteme benötigt. Andererseits werden zweckmäßig Hohlraumresunateren wegen ihrer geringen Eigendämpfung verwendet, d. h. Resonatoren, frei denen ein Raum das frequenzbestimmende Gebilde darstellt und dieser Raum praktisch allseitig von elektrisch leitenden Flächen abgeschlossen ist. Wollte man die beiden Eiektrodensysteme durch Drahtverbindungen an den Hohlraumresonator anschließen, so würden durch die Drahtverbindungen wiederum nachteilige Strahlungsverluste eintreten. Um dieses zu vermeiden, ist bereits bekanntgeworden, den Hohlraumresonator mit den anfachenden Elektroden organisch zu vereinigen, so daß die Elektroden von Teilen der den Hohlraumresonator begrenzenden Metallflächen gebildet werden oder mit Teilen dieser Metallflächen in kapazitivem Kurzschluß stehen. Beim Erfindungsgegenstand werden nun beide Elektrodensystelne dem Hohlrauniresonator einverleibt, und zwar wird erfindungsgeniiilß die Einrichtung so getroffen, daß die Elektrodensysteme in einem gemeinsamen Vakuttmgefäll kranzförmig uni eine gemeinsame Kathode angeordnet sind und mindestens eine der anfachenden Elektroden segtnentartig unterteilt ist und daß die Metallflächen des allseitig hochfrequenzmäßig geschlossenen frequenzbestimmenden Holilrauinresonators selbst die Elektroden bilden oder mit diesen leapazitiv kurzgeschlossen sind. Auf diese W eise ergibt sich eine geringe Raumbeanspruchung und des weiteren der Vorteil, da0i nur ein einziges Vakuumgefäß benötigt wird.In any case, there will be two electron flows or two. Electrode systems needed. On the other hand, cavity resisters are expedient because of their small size Self-damping used, d. H. Resonators that free a space that determines the frequency Forms and this space practically on all sides of electrically conductive surfaces is completed. If you wanted the two electrode systems by wire connections connect to the cavity resonator, so would turn through the wire connections disadvantageous radiation losses occur. In order to avoid this, it has already become known to combine organically the cavity resonator with the fanning electrodes, so that the electrodes of parts of the metal surfaces delimiting the cavity resonator are formed or are in a capacitive short circuit with parts of these metal surfaces. In the subject matter of the invention, both electrode systems are now to the Hohlrauniresonator incorporated, namely, according to the invention, the device made in such a way that the electrode systems are in the shape of a ring in a common vacuum gradient uni a common cathode are arranged and at least one of the fanning Electrodes is subdivided like a god and that the metal surfaces on all sides High frequency closed frequency-determining Holilrauinresonator itself the electrodes form or are leapacitively short-circuited with them. To this This results in a low space requirement and furthermore the advantage that only a single vacuum vessel is required.

An Hand der folgenden Abbildungen sollen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.The following illustrations are intended to provide some exemplary embodiments the invention will be explained in more detail.

1bb. i zeigt das Prinzip des Modulationsverfahrens. Die Modulationskurven beider Elektronenströmungen sind als deich vorausgesetzt, sie sind durch die Kurve A wiederriegeben. !!r ist die Schwingleistung, die in :ibhütigigkeit von einer physikalischen Größe, beispielsweise der Czittersh<..nntingx einer Bremsfeldröhre, aufgetragen ist. 7 -zeigt die Freqnenzabhängigkeit des Generators von x. Wird, von B und C ausgehend, gegenphasig modulI.ert, so läßt sich eine Xoanpensation der Frequenzänderungen erzielen. Die Abb. z und 3 zeigen je eine Elektrodenanordnung für ßremsfeldschaltung. In Abb. :2 ist die Kathode' als Bändchenkathode ausgeführt. Das Gitter ist in zwei Segmente unterteilt, die von den Schirmen 3 gebildet werden. Auf diese Weise entstehen zwei Spalte --. Die Bremselektrode besteht aus zwei Segmenten 5, die so angeordnet sind, daß ihre mittleren Teile je einem der Spalte 2 gegenüberliegen. Durch jeden der Spalte 2 fließt eine Elektronenströmung von der Kathode i her. Es sind also in ein und demselben Querschnitt der Röhre zwei Brenisfeldsysteme vorhanden und diese arbeiten in der an Hand &r Abb. i beschriebenen Weise zusammen, z. B. mit Bremselektrodenspannungsmodulation. Soll Gitterspannungsmodulation angewendet werden, so werden Isolierstücke 3u vorgesehen, so daß die als Gitter wirkenden Teile- der beiden Systeme (die beiden oberen und die beiden unteren Hälften der Schirme 3) voneinander isoliert sind und in Gegentakt mit der Modulationsspannung beaufschlagt werden können. Gegebenenfalls können noch einige Steuerdrähte q. zwischen Kathode i und Spalt a angebracht sein, uni, dadurch eine Bündelung dPr beiden Elektronenströmungen zu erreichen.1bb. i shows the principle of the modulation method. The modulation curves Both electron flows are assumed to be dike, they are through the curve A play back. !! r is the vibration power that is subject to a physical Size, for example the Czittersh <.. nntingx of a braking field tube, plotted is. 7 - shows the frequency dependence of the generator on x. Starting from B and C, modulated out of phase, a compensation of the frequency changes can be achieved. Figs. Z and 3 each show an electrode arrangement for braking field switching. In fig. : 2 the cathode is designed as a ribbon cathode. The grid is in two segments divided by the screens 3. In this way two emerge Split --. The braking electrode consists of two segments 5, which are arranged in such a way that that their middle parts each face one of the column 2. By each of the Column 2, an electron flow flows from the cathode i. So there are in a and the same cross-section of the tube there are two Brenisfeldsystems and they work in the manner described on hand & r Fig. i, z. B. with brake electrode voltage modulation. If grid voltage modulation is to be used, insulating pieces 3u are provided, so that the parts of the two systems (the two above and the two lower halves of the screens 3) are isolated from each other and in push-pull can be applied with the modulation voltage. If necessary, you can still some control wires q. be attached between cathode i and gap a, uni, thereby to achieve a bundling dPr of both electron flows.

Die Abb. 3 zeigt gleichfalls eine Elektrodenanor dnung für Bremsfeldschaltung, die der in Abb. a dargestellten sehr ähnlich ist, jedoch den Unterschied aufweist, daß von ein und derselben Kathode, in ein und demselben Querschnitt, vier Elektronenströmungen erzeugt werden unddementsprechend vier Bremsfeldsysteine vorhanden sind und die Bremselektrode in vier Segmente 6 tind das Gitter in vier Segmente B unterteilt ist. Die Kathode besitzt den aus -der Zeichnung ersichtlichen Querschnitt (senkrecht zur Achse) und emittiert lediglich an den Stellen 3'. Sollen beispielsweise die hei 8' und S" austretenden Elektronenströmungen zusammenarbeiten und etwa in Gegentakt dazu die Elektronenstriimungen, die aus 8"' und 8"" austreten, so kann auch hier durch die Isolierstücke 8a eine Unterteilung zweier Schirme 8 geschaffen «-erden.Fig. 3 also shows an electrode arrangement for braking field switching, which is very similar to the one shown in Fig. a, but has the difference that from one and the same cathode, in one and the same cross-section, four electron flows are generated and accordingly four Bremsfeldsysteine are present and the Brake electrode in four segments 6 and the grid is divided into four segments B. is. The cathode has the cross-section shown in the drawing (vertical to the axis) and emits only at points 3 '. For example, should the hot 8 'and S "exiting electron flows work together and roughly in push-pull in addition the electron trims which emerge from 8 "'and 8" "can also be done here a subdivision of two screens 8 is created by the insulating pieces 8a.

Um .das Elektrodensystern nach der Abb. z oder der Abb.3 einem Hehlraumresrnlator einzuverleiben, ist die nvei- bzw. vierfach unterteilte Bremsfeldelektrode von einem geschlossenen Metallzylinder 7 umgeben, mit dem. die Segmente ü in kapazitivem Kurzschluß stehen. Der Metallzylinder y kamt in den Außenleiter einer konzentrischen Energieleitung übergehen, deren Inneileiter von den Fortsetzungen von 3 (Abb. 2) bzw. 8 (Abb. 3) gebildet wird (wobei auf die bieichstroin- bzw. niederfrequenzmäßige Trennung voll 3 bzw. 8 durch die Isolationsstücke 3 a und 8 a zu achteil ist). An seinen Enden ist der von Außenleiter und. Innenleiter gebildete Resonator durch Spannungsknoten abgeschlossen, die von Metallflächen (in galvanischem oder tzapa7itivem Kurzschlaß) in der Weise gebildet werden, daß der Resonator praktisch allseitig durch Metallflächen begrenzt ist.To .the electrode system according to Fig. Z or Fig. 3 a cavity resrnlator to incorporate, the nvei- or four-fold subdivided braking field electrode is from one closed metal cylinder 7 surrounded with the. the segments ü in a capacitive short circuit stand. The metal cylinder y came into the outer conductor of a concentric power line pass over, whose inner conductors differ from the continuations of 3 (Fig. 2) and 8 (Fig. 3) is formed (whereby full on the bieichstroin- or low-frequency separation 3 or 8 due to the insulation pieces 3 a and 8 a is at a disadvantage). At its ends is that of outer conductor and. Inner conductor formed by a resonator through voltage nodes closed by metal surfaces (in galvanic or tzapa7itivem short circuit) be formed in such a way that the resonator is practically on all sides by metal surfaces is limited.

In ähnlicher Weise ist es auch möglich, ein an sich ungeschlitztes Magnetroh in seinem Frequenzgang auszugleichen. Ein diesbezügliches Ausführungsbeispiel zeigen die Abb. 4a und 4 b, die zwei Schnitte durch dieselbe Röhre zeigen.In a similar way, it is also possible to have an in itself unslit Equalize Magnetroh in its frequency response. A related embodiment Figures 4a and 4b show two sections through the same tube.

Die Anöde ist in zwei oder mehrere Teile 9 aufgeteilt, die im Gegensatz zum Schlitzmagnetron auf demselben Querschnitt stets die gleiche Hochfrequenzspannung besitzen. Die Kathode ist mit i bezeichnet. Ferner sind Abschirmbleche i i vorgesehen, die Spalte bilden und bewirken, daß lediglich durch die Spalte Elektronen zu den Anoden 9 fließen können. Die Metallteile io schließen die Röhre gegen Verluststrahlung ab. Gleichzeitig steht das Metallrohr io in kapazitivein Kurzschluß mit den ,@nodensegmenten 9 und dient als Außenleiter einer konzentrischen Energieleitung. Den Innenleiter derselben bildet das Metallrolir ioa, das mit den Abschirmblechen ii in Verbindung steht. Die Metallrohre io und ioa sind so bemessen, daß der Resonator durch ein Leitungsstück verringerten Wellenwiderstandes abgeschlossen ist.The anode is divided into two or more parts 9, which are in opposition always the same high-frequency voltage to the slot magnetron on the same cross-section own. The cathode is labeled i. Shielding plates i i are also provided, form the column and cause electrons to only pass through the column Anodes 9 can flow. The metal parts close the tube against radiation loss away. At the same time, the metal tube is in a capacitive short circuit with the, @ node segments 9 and serves as the outer conductor of a concentric power line. The inner conductor the same forms the Metallrolir ioa, which is connected to the shielding plates ii stands. The metal tubes io and ioa are sized so that the resonator through a Line section of reduced wave resistance is completed.

Claims

PATENT CLAIMS t. Ultra-short wave generator with two or more electrode systems, in .denen ultra-high frequency vibrations and their electrodes from modulation voltages are applied in phase opposition such that the amplitude modulation compensate resulting undesired frequency changes, characterized in that, that the electrode systems in a common vacuum vessel in a ring around a common one The cathode is arranged and at least one of the multiple electrodes is segment-like is divided, and that the metal surfaces of an all-round high-frequency closed, frequency-determining cavity resonator itself form the electrodes or with them are capacitively short-circuited.

2. Ultra-short wave generator according to claim i, characterized characterized in that the cathode is designed as an ßärndchenkathode, and that the segment-like parts of the grid (column 2, Fig. 2, i for the passage of the electron flows hildcn.

3. Ultra-short wave generator according to claim i and 2, characterized in that that the cathode (5, Fig.3) has a cylindrical shape and .derart set up is that they are only at the points (5 ') which are opposite the anode segments (6), emitted.