DE7905557U1

DE7905557U1 - GAS DENSITY, HIGH-FREQUENCY TRANSFERABLE WINDOW ARRANGEMENT IN COAXIAL LINE, ESPECIALLY FOR WALKER PIPES

Info

Publication number: DE7905557U1
Application number: DE19797905557
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1980-10-16

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 7g p 8 O O 7 BROSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark Berlin and Munich VPA 7g p 8 O O 7 BRO

Gasdichte, hochfrequenzdurchlässige Fensteranordnung in einer Koaxialleitung, insbesondere für Wanderfeldröhren. Gas-tight, high-frequency permeable window arrangement in a coaxial line, especially tubes for traveling fields .

Die Erfindung betrifft eine gasdichte, hochfrequenzdurchlässige Fensteranordnung zwischen einer eingangsseitigen und einer ausgangsseitigen Koaxialleitung, insbesondere für Wanderfeldröhren.The invention relates to a gas-tight, high-frequency permeable window arrangement between an entrance-side and a coaxial line on the output side, especially for traveling wave tubes.

Aus der DE-PS 15 91 596 ist eine gasdichte, hochfrequenzdurchlässige Fensteranordnung in einer Koaxialleitung, insbesondere für Wanderfeldröhren, bekannt, bei der eine dielektrische Stütze vorgesehen ist, durch die der Innenleiter der Koaxialleitung mit einem Außendurchmesser hindurchgeführt ist, der kleiner ist als der normale Innenleiterdurchmesser in der Koaxialleitung, aber größer als der, für eine Anpassung des Wellenwiderstandes der Durchführung an den Wellenwiderstand der Leitung, im Bereich der Stütze nötige verkleinerte Innenleiterdurchmesser. Bei dieser Fensteranordnung ist auf beiden Seiten derDE-PS 15 91 596 is a gas-tight, high-frequency permeable Window arrangement in a coaxial line, in particular for traveling wave tubes, known in which one dielectric support is provided through which the inner conductor of the coaxial line with an outer diameter is passed which is smaller than the normal inner conductor diameter in the coaxial line, but larger than for adapting the characteristic impedance of the bushing to the characteristic impedance of the line, in the area the support required reduced inner conductor diameter. This window arrangement has the on both sides

Rb 1 Lau / 23=2,79Rb 1 Lau / 23 = 2.79

-2- VPA 79 P 8 O O 7 BR-2- VPA 79 P 8 O O 7 BR

Stütze der Innenleiter in Richtung auf die Stütze kegelförmig verdickt. Allerdings ist bei dieser Fensteranordnung die dielektrische Stütze, die z.B. aus keramischem Material bestehen kann, scheibenförmig ausgebildet, so daß insbesondere bei Hochleistungsröhren relativ hohe dielektrische Verluste auftreten können und die damit einhergehende thermische Belastung der dielektrischen Stütze zu deren Beschädigung führen kann.Support the inner conductor in the direction of the support cone-shaped thickened. However, in this window arrangement the dielectric support, for example made of ceramic Material can consist, disc-shaped, so that relatively high, especially in the case of high-performance tubes dielectric losses can occur and the associated thermal load on the dielectric Support can lead to their damage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gasdichte, hochfrequenzdurchlässige Fensteranordnung zu schaffen, die eine große Durchlaßbandbreite aufweist und die mechanisch und thermisch stabil ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer gasdichten, hochfrequenzdurchlässigen Fensteranordnung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zwischen eingangsseitiger Koaxialleitung und ausgangsseitiger Koaxialleitung ein Hohlzylinder aus dielektrischem Material vorgesehen ist, der den Innenleiter der eingangsseitigen Koaxialleitung umgibt und mit seiner einen Stirnseite am Außenleiter der eingangsseitigen Koaxialleitung und mit seiner anderen Stirnseite mit einem Flansch verbunden ist, der zwischen den Innenleitern der ein- und ausgangsseitigen Koaxialleitung angeordnet ist.The invention is based on the object of providing a gas-tight, To create high-frequency permeable window arrangement which has a large pass bandwidth and which is mechanically and thermally stable. To solve this problem, a gas-tight, high-frequency permeable Window arrangement of the type mentioned according to the invention proposed that between the input side Coaxial line and output-side coaxial line a hollow cylinder made of dielectric material is provided which surrounds the inner conductor of the input-side coaxial line and with its one end face on the outer conductor the input-side coaxial line and is connected to its other end face with a flange, which is arranged between the inner conductors of the input and output-side coaxial line.

Vorzugsweise ist zwischen den Außenleitern der ein- und ausgangsseitigen Koaxialleitung ein metallisches Kompensationselement vorgesehen, das die Innenleiter und den Hohlzylinder umgibt; letzterer besteht zweckmäßig aus Berylliumoxid, Aluminiumoxid oder Bornitrid.A metallic compensation element is preferably located between the outer conductors of the coaxial line on the input and output side provided that surrounds the inner conductor and the hollow cylinder; the latter consists expediently of Beryllium oxide, aluminum oxide or boron nitride.

Durch Ausnutzung der Scherung der Feldlinien ist die dielektrische Belastung der rohrförmigen Fensteranord-By utilizing the shear of the field lines, the dielectric load on the tubular window arrangement is

79 P 3 O O 7 BRO79 P 3 O O 7 BRO

-3- VPA-3- VPA

nung stark reduziert, so daß neben BeD und BN auch AIpO, als Material für den Hohlzylinder verwendet werden kann. Die Fensteranordnung ist technologisch einfach herstellbar und kann für große Durchlaßbandbreiten ausgelegt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung ist mechanisch und thermisch stabil und hat relativ große Dichtungsflächen. Wegen der kleinen Abmessungen sind thermische Belastungen unkritisch.tion is greatly reduced, so that in addition to BeD and BN, AlpO are also used as the material for the hollow cylinder can. The window arrangement is technologically easy to manufacture and can be designed for large bandwidths will. The arrangement according to the invention is mechanical and thermally stable and has relatively large sealing surfaces. Because of the small dimensions thermal loads are not critical.

Die Fensteranordnung läßt sich auf einfache Weise durch zylindrische oder konische Drehteile kompensieren.The window arrangement can easily be compensated for by cylindrical or conical rotating parts.

Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß selbst bei Hochleistungswanderfeldröhren die dielektrischen Verluste im hochfrequenzdurchlässigen Fenster so gering gehalten sind, daß eine zu hohe thermische bzw. mechanische Belastung und damit ein Springen bzw. Undichtwerden des Fensters vermieden ist.The invention has the further advantage that even with high-performance traveling field tubes, the dielectric losses are kept so low in the high-frequency permeable window that a too high thermal or mechanical Load and thus cracking or leaking of the window is avoided.

Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erläutert werden. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind in den Figuren unbezeichnet oder weggelassen. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Fensteranordnung im Schnitt und dieWith reference to the figures of the drawing, the invention is to be explained in more detail below with further features. Parts that do not necessarily contribute to an understanding of the invention are not designated in the figures or are omitted. Show it:
Fig. 1 shows a window arrangement according to the invention in section and the

Fig.2 und 3 zwei weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Fensteranordnung im Schnitt.2 and 3 two further embodiments of an inventive Window arrangement in section.

Bei den in den Figuren dargestellten Fensteranordnungen wird die aus der Verzögerungsleitung eines nicht dargestellten Verstärkers ausgekoppelte Ausgangsleistung über die eingangsseitige Koaxialleitung 3, 4 der Fensteranordnung zugeführt. Die Fensteranordnung besteht aus einem Hohlzylinder 1 aus dielektrischem Material,In the case of the window arrangements shown in the figures, the delay line becomes one which is not shown Amplifier output power coupled out via the input-side coaxial line 3, 4 of the window arrangement fed. The window arrangement consists of a hollow cylinder 1 made of dielectric material,

-4- VPA 79 P 3 O O 7 BRO-4- VPA 79 P 3 O O 7 BRO

dessen eine Stirnseite an den Außenleiter 4 der eingangsseitigen Koaxialleitung 3, 4 gelötet ist. Die andere Stirnseite ist auf den Flansch 5 gelötet, der zwischen die beiden Innenleiter 3, 3' der ein- und ausgangsseitigen Koaxialleitung 3, 3; 3', 4¹ eingelötet i-st. Zwischen den beiden Außenleitern 4, 4' der ein- und ausgangsseitigen Koaxialleitungen 3, 4; 3¹, 4· ist vorzugsweise ein metallisches Kompensationselement 2 vorgesehen, das die Innenleiter 3, 3' und den Hohlzylinder 2 aus dielektrischem Material umgibt und zusammen mit diesen Elementen die Fensteranordnung über.ein breites Frequenzband reflexionsfrei an die koaxialen Anschlußleitungen anpaßt (r <. 10 % von beispielsweise 2 GHz bis 8 GHz). Das Kompensationselement 2 kann dabei abgestuft zylinderförmig sein (Fig. 1 und 3) oder konisch und aus zwei Teilen 2, bestehen (Fig. 2).one end of which is soldered to the outer conductor 4 of the input-side coaxial line 3, 4. The other end face is soldered to the flange 5, which is located between the two inner conductors 3, 3 'of the input and output-side coaxial lines 3, 3; 3 ', 4 ¹ soldered in i-st. Between the two outer conductors 4, 4 'of the input and output-side coaxial lines 3, 4; 3 ¹ , 4 a metallic compensation element 2 is preferably provided, which surrounds the inner conductors 3, 3 'and the hollow cylinder 2 made of dielectric material and, together with these elements, adapts the window arrangement to the coaxial connection lines over a wide frequency band without reflection (r <. 10 % from e.g. 2 GHz to 8 GHz). The compensation element 2 can be graduated cylindrical (Fig. 1 and 3) or conical and consist of two parts 2 (Fig. 2).

Da bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen die elektrischen Feldlinien nur teilweise im Dielektrikum und vorwiegend in Luft verlaufen, ist die dielektrische Belastung des keramischen Hohlzylinders gering, so daß auch mit AlgO, (£.= 9) breitbandige Fensteranordnungen gebaut werden können.Since in the embodiments shown in the figures, the electric field lines only partially in The dielectric load on the ceramic hollow cylinder is a dielectric that runs predominantly in air low, so that even with AlgO, (£. = 9) broadband window arrangements can be built.

3 Patentansprüche
3 Figuren3 claims
3 figures

Claims

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1. Vacuum-tight, high-frequency permeable window arrangement between an input-side and an output-side coaxial line, especially for traveling wave tubes, characterized in that 5 between the input side coaxial line (3, 4) and the output-side coaxial line (3 ', 4') is a hollow cylinder (1) made of dielectric material is provided, which the inner conductor (3) of the input-side coaxial line (3, 4) surrounds and with its one end face on the outer 10 conductor (4) of the input-side coaxial line (3, 4) and

I with its other end face with a flange (5)

? connected between the inner conductors (3.3 ^! ) of the

; is arranged input and output side! gen coaxial line.

i 15 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that between the outer conductors (4,4 ') of the input and output-side coaxial line (3,4; 3', 4 ') a metallic compensation element; (2) is provided that the inner conductor (3,3 ') and the

Surrounding 20 hollow cylinder (1).

i 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized

f characterized that the hollow cylinder (1)

■ consists of beryllium oxide, aluminum oxide or boron nitride.