DE807517C

DE807517C - Amplifier for centimeter waves

Info

Publication number: DE807517C
Application number: DEP24583A
Authority: DE
Inventors: Kornelis Swier Knol; Aldert Van Der Ziel
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1947-01-13
Filing date: 1948-12-14
Publication date: 1951-06-28
Also published as: FR959554A; US2657328A; BE479535A; CH265066A

Description

Es ist bekannt, zur Verstärkung von Wellen der Größenordnung von Zentimetern eine Röhre zu verwenden, welche einen wendeiförmigen Leiter enthält, längs dem die zu verstärkenden Wellen laufen, während längs der Wendelachse ein Elektronertbündel läuft, dessen Elektronen eine derart gewählte Geschwindigkeit gegenüber der Geschwindigkeit der laufenden Wellen in Richtung der Wendelachse aufweisen, daß die Elektronen Energie an die laufende Welle abgeben, so daß letztere am Ende der Wendel mit verstärkten Amplituden auftritt.It is known to use a tube to amplify waves of the order of centimeters, which contains a helical conductor along which the waves to be amplified run, while a bundle of electrons runs along the filament axis, the electrons of which are selected in this way Have speed compared to the speed of the running waves in the direction of the helix axis, that the electrons give energy to the current wave, so that the latter at the end of the filament occurs with increased amplitudes.

Die zu verstärkenden Wellen werden dabei demjenigen Ende der Wendel zugeführt, das sich der Elektronenquelle am nächsten befindet; die Wickelsteigung der Wendel und/oder der Durchmesser der Windungen sowie auch die zur Erzeugung des Elektronenbündels verwendeten Spannungen sind derart gewählt, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellen, längs der Wendelachse gemesseil, etwas kleiner ist als die mittlere Geschwindigkeit der Elektronen des Bündels. Unter diesen Verhältnissen geben die Elektronen an die Wellen Energie ab, so daß die Wellen an dem von der Elektronenquelle abgekehrten Ende der Wendel mit verstärkten Amplituden abgenommen werden können.The waves to be amplified are fed to that end of the helix that is the Electron source is closest; the winding pitch of the helix and / or the diameter of the Windings as well as the voltages used to generate the electron beam are chosen in such a way that the propagation speed of the waves along the helix axis is measured is slightly smaller than the mean speed of the electrons in the bundle. Under these circumstances give the electrons to the waves energy, so that the waves at that of the electron source remote end of the helix can be removed with increased amplitudes.

Um das Auftreten von stehenden Wellen an der Wendel zu vermeiden, ist es erforderlich, daß letztere am Ausgangsende von einer der Wendel angepaßten Impedanz abgeschlossen wird. Da es aber nicht möglich ist, auf diese Weise Reflektionen am Ausgangsende der Wendel völlig zu vermeiden, hat es sich außerdem als notwendig erwiesen, den elektrischen Widerstand der Wendel verhältnismäßig hoch zu wählen. Naturgemäß beeinträchtigt diese Maßnahme aber die erreichbare Verstärkung, da im Widerstandsmaterial Verluste auftreten.In order to avoid the occurrence of standing waves on the helix, it is necessary that the latter is terminated at the output end by an impedance matched to the coil. Because it but it is not possible to completely avoid reflections at the exit end of the filament in this way, it has also proven necessary to adjust the electrical resistance of the filament in proportion to choose high. Naturally, however, this measure affects the achievable gain, because losses occur in the resistance material.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß an der Eingangsseite der Wendel die Verluste im. Widerstandsmaterial die vom Elektronenbündel gelieferte Energie überwiegen, so daß hier die Atnplitude der Welle in starkem Maße gedämpft wird, was nicht nur für die Verstärkung, sondern auch für ein günstiges Nutzsignal-Störgeräuschverhältnis nachteilig ist.The invention is based on the knowledge that the losses im on the input side of the coil. Resistance material outweighs the energy supplied by the electron bundle, so that here the amplitude the wave is attenuated to a great extent, which is not only for the gain, but also for a favorable useful signal-to-noise ratio is disadvantageous.

Die Erfindung bezweckt, das Auftreten vonThe aim of the invention is to prevent the occurrence of

ίο stehenden Wellen zu vermeiden, ohne daß am Anfang der Wendel selbst hohe Verluste auftreten. Nach der Erfindung werden einige Windungen am Anfang der Spule aus einem leitfähigen Werkstoff angefertigt, während der übrige Teil der Spule aus Windungen aus einem schlechter leitenden Werkstoff besteht.ίο avoid standing waves without being on High losses occur at the beginning of the coil itself. According to the invention, some turns at the beginning of the coil made of a conductive material, while the remaining part of the coil consists of turns made of a poorly conductive material.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Mit ι ist die Umhüllung der Röhre und mit 2 eine als solche bekannte Vorrichtung zur Erzeugung eines Elektronenbündels bezeichnet, dessen Elektronen sich längs der Röhrenachse bewegen und auf eine Gegenelektrode 3 gelangen können. Konzentrisch zur Röhrenachse ist ferner in der Röhre ein wendelförmig gewickelter Leiter angebracht, der aus zwei Teilen 6 und 7 besteht, die ungefähr im Punkt 8 ineinander übergehen. Der Teil 6 besteht dabei aus Windungen, welche für Hochfrequenzströme leitfähig sind, während der Teil 7 aus Windüngen besteht, welche die Hochfrequenzwellen in verhältnismäßig starkem Maße dämpfen. Das der Elektronenquelle 2 am nächsten befindliche Wendelende ist über eine Impedanz 4 mit Erde verbunden. Dieser Impedanz \verden die zu verstärkenden Schwingungen zugeführt. Das andere Wendelende ist gleichfalls über eine Impedanz 3 geerdet, welche der Wellenimpedanz der Wendel angepaßt ist und der die verstärkten Schwingungen entnommen werden können.With ι the envelope of the tube and with 2 one referred to as such a known device for generating an electron beam whose electrons can move along the tube axis and reach a counter electrode 3. Concentric a helically wound conductor is also attached to the tube axis in the tube, the consists of two parts 6 and 7, which merge into one another approximately at point 8. Part 6 consists in this case from windings which are conductive for high-frequency currents, while part 7 consists of windings exists, which attenuate the high frequency waves to a relatively large extent. That the The filament end closest to the electron source 2 is connected to earth via an impedance 4. The vibrations to be amplified are fed to this impedance. The other end of the spiral is also grounded via an impedance 3, which is adapted to the wave impedance of the filament and from which the amplified vibrations can be taken.

Da die Hochfrequenzströme vorwiegend längs der Wendeloberfläche fließen, können die gewünschten Leitfähigkeitseigenschaften der Windungen z. B. dadurch erhalten werden, daß man die Spule aus einem schlecht leitenden Werkstoff herstellt und die ersten Windungen mit einem leitfähigen Metall, z. B. Silber, überzieht. Umgekehrt kann auch die ganze Wendel aus einem leitfähigen Werkstoff hergestellt werden, wobei man die letzten Windungen mit einem schlechter leitenden Werkstoff überzieht.Since the high-frequency currents mainly flow along the surface of the filament, the desired Conductivity properties of the turns z. B. obtained by turning the coil off a poorly conductive material and the first turns with a conductive metal, z. B. silver, plated. Conversely, the entire coil can also be made from a conductive material the last turns are coated with a poorly conductive material.

In der Praxis kann die Wendel aus einem Draht von etwa 0,5 mm Stärke bestehen; der Außendurchmesser der Windungen kann etwa 6 mm betragen. Die Wendel kann mit fünf Wandungen je Zentimeter Länge gewickelt werden und z. B. aus Windungen bestehen. Von diesen können die ersten 20 bis 50 Windungen gut leitfähig und die übrigen Windungen schlecht leitend sein. Der Übergang zwischen den beiden Teilen kann allmählich sein, obzwar dies nicht immer erforderlich ist. Eine auf diese Weise ausgebildete Röhre eignet sich zur Verstärkung von Wellen von etwa 8 cm Länge. Es ist im übrigen einleuchtend, daß die Ausmaße der Wendel und die zur Erzeugung des Elektronenbündels erforderlichen Spannungen von der gewünschten Verstärkung und der Wellenlänge der zu verstärkenden Schwingungen abhängig sind.In practice, the helix can consist of a wire about 0.5 mm thick; the outside diameter the turns can be about 6 mm. The helix can have five walls per centimeter Length to be wrapped and z. B. consist of turns. Of these, the first 20 to 50 turns can be conductive and the other turns will be poorly conductive. The transition between the two parts can be gradual although this is not always necessary. A tube formed in this way is suitable for Reinforcement of shafts about 8 cm in length. It is also evident that the dimensions of the Filament and the voltages required to generate the electron beam from the desired one Gain and the wavelength of the vibrations to be amplified are dependent.

Claims

Patent claims:

1. Centimeter wave amplifier using a helical conductor tube along which the waves to be amplified run, and at the one along the helical axis Electron bundle is generated, the electrons of which have a speed chosen in this way the speed of the running waves in the direction of the helix axis that the Electrons give off energy to the current wave and the latter are amplified at the end of the helix Amplitude occurs, characterized in that in the tube a number of turns on the input side of the helix consists of a material that is conductive for high-frequency currents, while the remaining windings are made of a material that is less conductive for high frequency currents.

2. Tube for use in an amplifier according to claim 1, characterized in that that the whole coil consists of a poorly conductive material and the first turns are coated with a highly conductive material.

3. Tube for use in an amplifier according to claim i, characterized in that that the whole coil consists of a conductive material and the last turns are coated with a material that is less conductive.

1 sheet of drawings

O 664 6.51O 664 6.51