DE7905581U1

DE7905581U1 - Vakuumdichte, hochfrequenzdurchlaessige fensteranordnung in einer koaxialleitung, insbesondere fuer wanderfeldroehren

Info

Publication number: DE7905581U1
Application number: DE19797905581
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 ·»« ρ 3 Q Q 8 BRO

Vakuumdichte, hochfrequenzdurchlässige Fensteranord nung in einer Koaxialleitung, insbesondere für Wan-

Die Erfindung betrifft eine vakuumdichte, hochfrequenzdurchlässige Fensteranordnung zwischen einer eingangssei tigen und einer ausgangsseitigen Koaxialleitung, insbesondere für Wanderfeldröhren.

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 Inneni.eiterdurchmesser in der Koaxialleitung, aber größer als der, für eine Anpassung des Wellenwiderstandes der Durchführung an den Wellenwiderstand der Leitung, im Bereich der Stütze nötige ver-

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22.02.1979

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kleinerte Innenleiterdurchmesser. Bei dieser Fensteranordnung ist auf beiden Seiten der 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.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vakuumdichte, hochfrequenzdurchlässige Fensteranordnung zu schaffen, die insbesondere für Wanderfeldröhren hoher Leistung geeignet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer gasdichten, hochfrequenzdurchlässigen Fensteranordnung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß zwischen eingangsseitiger Koaxialleitung und ausgabeseitiger Koaxialleitung ein keramischer Hohlzylinder angeordnet ist, der den Innenleiter der eingangsseitigen Koaxialleitung im Bereich des Übergangs auf die ausgangsseitige Koaxialleitung als Fortsetzung des Außenleiters der eingangsseitigen Koaxialleitung umgibt.

Vorzugsweise ist die ausgangsseitige Stirnfläche des keramischen Hohlzylinders mit einer aus Metall bestehenden Membrane versehen, die mit dem Innenleiter der eingangsseitigen Koaxialleitung und dem Innenleiter der ausgangsseitigen Koaxialleitung gasdicht verbunden ist. Es ist besonders vorteilhaft, die Membrane auf ihrer der Stirnfläche des keramischen Hohlzylinders abgewand-

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ten Seite mit einem keramischen Gegenring zu versehen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Innenseite eines an den Außenleiter der eingangsseitigen Koaxialleitung angeflanschten Außenmantels ein ringförmiges metallisches Anpaßelement vorgesehen, das den keramischen Hohlzylinder koaxial umgibt.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß selbst bei Hochleistungswanderfeldröhren die dielektrischen Verluste im hochfrequenzdurchlässigen Fenster so gering gehalten sind, daß eine zu hohe thermische Belastung und damit ein Springen bzw. Undichtwerden des Fensters vermieden ist.

An Hand 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 zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Fensteranordnung im Schnitt,

Fig. 2 weitere Ausführungsbeispiele im Schnitt, wobei auf der linken Seite der Figur ein anderes Ausführungsbeispiel als auf der

rechten Seite dargestellt ist und Fig. 3 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fensteranordnung im Schnitt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Fensteranordnung wird die aus der Verzögerungsleitung des nicht dargestellten Verstärkers ausgekoppelte Ausgangsleistung über die

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eingangsseitige Koaxialleitung 4, 5 der Fensteranordnung zugeführt. Die Fensteranordnung besteht aus einem keramischen Hohlzylinder 1, dessen eine Stirnseite auf den Flansch 6 gelötet ist. JLLe andere Stirnseite ist auf die Membrane 3 mit dem keramischen Gegenring 2 gelötet. Mit der Membrane 3 ist auch der Innenleiter 7 der zum Verbraucher führenden ausgangsseitigen Koaxialleitung 7, 8 verbunden. An den Innenleiter 4 sind ein zylindrisches Element 4*, ein konisches Element 4" und ein dünner Zapfen 4"¹ angedreht, die zusammen mit dem Anpaßelement 7 die Fensteranordnung über ein breites Frequenzband reflexionsfrei an die koaxialen Ansuhlußleitungen anpassen (r < 10 % über mehr als 30 % Bandbreite). Der Innenleiter 4 ist zweckmäßig an der Stelle 4¹ '·' sehr dünn, damit die Membrane 3 nicht zu steif wird und nachgeben kann, wenn der Innenleiter 4 durch thermische Ausdehnung eine Kraft auf die Membrane 3 ausübt.

Die Fensteranordnung ist einfach herzustellen und mechanisch sowie thermisch stabil. Das wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß der keramische Hohlzylinder 1 beidseitig in Kupfer eingelötet wird. Zur Verbesserung der Festigkeit wird auf der Seite des Flansches 6 ein Material ähnlicher thermischer Ausdehnung wie Al₂O,, z.B. Vacon, als Außenleiter 5 der Koaxialleitung 4, 5 angelötet. Aus gleichem Grund wird auf der Seite der Membrane 3 ein keramischer Gegenring 2 angelötet. Bei sehr hoher thermischer Belastung empfiehlt sich eine Kühlung des Außenmantels 9, beispielsweise eine Wasserkühlung, die auf einfache Weise verwirklicht werden kann.

Die prinzipielle Anordnung der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele ist dieselbe wie bei

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dem In Flg. 1 dargestellten AusfUhrungsbeispiel. In Fig. 2 sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. Bei dem auf der linken Seite dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist der keramische Hohlzylinder 1 auf der einen Seite an eine ausdehnungsmäßig angepaßte Vaconfassung 13» 5, 8 und auf der anderen Seite über eine duktile Kupferscheibe 12 an das ebenfalls aus Vacon bestehende Anschlußelement 7 vakuumdicht gelötet.Der Innenleiter ist in die weiche Eupferscheibe 12 eingelötet. Bei dem auf der rechten Seite der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der keramische Hohlzylinder 1 beiderseits mit Vacondrehteilen 13, 8 und 7 verlötet. Der Innenleiter 4 ist direkt mit dem Anschlußelement 7, das aus Vacon besteht, eingelötet.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der keramische Hohlzylinder 1 auf der einen Seite mit der massiven Vaconfassung 13 und auf der anderen Seite mit einem dünnen Vaconscheibchen 11 verlötet. In dieses Scheibchen ist der Innenleiter 4 gelötet.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 wird nach dem Ausheizen der Röhre eine Kontaktfeder 10 aufgesteckt.

Als Lot können Gold- oder Silberlote verwendet werden; in den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 und 3 auch reines Kupfer.

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 Al₂O, (£=9) breitbandige Fensteranordnungen gebaut werden können.

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Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Beispielsweise kann der in Fig. 1 dargestellte Innenleiter 4 statt der konischen Ausführung auch zylinderförmige Transformationselemente aufweisen.

4 Patentansprüche,
3 Figuren.

Claims

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1. Vakuumdichte, hochfrequenzdurchlässige Fensteranordnung zwischen einer eingangsseitigen und einer ausgangsseitigen Koaxialleitung, insbesondere für Wanderfeldröhren, dadurch gekenn- zelc hnet, daß zwischen eingangsseitiger Koaxialleitung (4, 5) und ausgangsseitiger Koaxialleitung (7, 8) ein keramischer Hohlzylinder (1) angeordnet ist, der den Innenleiter (4) der eingangsseitigen Koaxialleitung (4, 5) im Bereich des Überganges auf die ausgangsseitige Koaxialleitung (7, 8) als Fortsetzung des Außenleiters (5) der eingangsseitigen Koaxialleitung (4, 5) umgibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die ausgangsseitige Stirnfläche des keramischen Hohlzylinders (1) mit einer aus Metall bestehenden Membrane (3) versehen ist, die mit dem Innenleiter (4) der eingangsseitigen Koaxialleitung (4, 5) und dem Innenleiter (7) der ausgangssei- tigen Koaxialleitung (7, 8) gasdicht verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Membrane (3) auf ihrer der Stirnfläche des keramischen Hohlzylinders (1) abgewandten Seite mit einem keramischen Gegenring (2) versehen ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf

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der Innenseite eines an den Außenleiter (5) der eingangsseitigen Koaxialleitung (4, 5) angeflanschten Außenmantels (9) ein ringförmiges metallisches Anpaßelement (7) vorgesehen ist, das den keramischen Hohlzylinder (1) koaxial umgibt.