DE839950C - Schwingmagnetron mit einer Kathode und einem mit Hohlraum-resonanzkreisen versehenen konzentrischen Anodenblock - Google Patents

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 26. MAI 1952

C 4031 VIII a / 3i a*

Charles Azema, Paris

ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf Magnetronelektronenröhren und betrifft insbesondere Schwingmagnetrons mit Hohlraumschwingungskreisen, mit denen die Schwingungsfrequenz eingestellt werden kann.

Derartige einstellbare Magnetrons sind schon gebaut worden. Man kann sie in zwei Hauptklassen einteilen: In eine erste Klasse, deren ganzer Anodenblock durch die Beeinflussung eines einzigen Hohlraumschwingungskreises beeinflußt wird, und in eine zweite Klasse, bei welcher alle Hohlraumschwingungskreise gleichzeitig mittels einer zur Kathodenachse symmetrischen Einrichtung verstellt werden.

Die Einstellung durch Beeinflussung nur eines einzigen Hohlraumschwingungskreises bringt die folgenden hauptsächlichen Nachteile mit sich: Nur schwacher Einfluß auf die Anodenblockeinrichtung oder geringe Steilheit der Frequenzregelung, Erzeugung eines zur Kathodenachse unsymmetrischen Feldes, das eine Verminderung der Elektronenleistung hervorruft.

Diese Nachteile können durch die symmetrische Regelung vermieden werden. Diese letztere Methode erfordert jedoch die Verwendung einer genauen und komplizierten und daher kostspieligen und empfindlichen mechanischen Einrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Art von einstellbaren Magnetrons, welche nicht mehr die oben angegebenen Nachteile besitzen und welche eine sehr einfache Einrichtung aufweisen sowie dabei gleichzeitig die Vorteile einer symmetrischen Regelung zeigen. Die Erfindung hat ferner zum Zweck, ein einstellbares Magnetron zu schaffen, bei welchem keine Bügel zur Stabilisierung der Grundschwingung nötig sind.

Gemäß der Erfindung sitzt ein Magnetron mit einem Kathodenzylinder und einem zu ihm konzen-

irischen und mit Hohlräumen versehenen Anodenblock einen Hilfshohlraumkreis, der in seinen geometrischen Abmessungen zum Zwecke der Regelung verändert werden kann und der an mehrere der anderen Hohlraumkreise zur Kathodenachse symmetrisch angekoppelt ist. Dieser Hilfshohlraumkreis kann konzentrisch zum Anodenblock angeordnet sein, in welchem Falle die Ankopplung mit Hilfe von in den Wänden der Hohlraumkreise angebrachten öffnungen

ίο bewerkstelligt wird oder er kann auch seitlich vom Anodenblock liegen, in welchem Fall die Ankopplung mit Hilfe von mit geeignet angebrachten öffnungen versehenen Deckeln bewerkstelligt wird.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen erklärt, welche jedoch nur Ausführungsbeispiele enthalten.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt längs einer durch die Kathodenachse eines erfindungsgemäßen Magnetrons hindurchgehenden Schnittebene und enthält einen zum Anodenblock konzentrischen Hilfsschwingungskreis;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs einer zur Achse senkrechten Ebene mit einer Darstellung der Verteilung der magnetischen Feldlinien;

Fig. 2 b zeigt eine vereinfachte und teilweise aufgeschnittene perspektivische Darstellung;
Fig. 3 enthält ein Ersatzschaltbild;
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt längs einer durch die Achse eines Magnetrons hindurchgehenden Schnittebene, das einen seitlich angebrachten Hilfshohl-aumkreis besitzt.

In Fig. ι ist ein mit Hohlräumen versehener Anodenblock 1 an einen äußeren konzentrischen Hohlraum 5 über die Spalten 2 angekoppe'.t, welche in der Rückwand jedes zweiten resonanzfähigen Hohlraumes angebracht sind. Konzentrisch zur Anode ist eine Kathode 3 angebracht, die von zwei Stiften 4 gehalten wird, welche zur Zuführung des Heizstromes und der negativen Hochspannung dienen. Der äußere Hohlraum 5 ist mit einem Ankopplungsfenster 6 an dem Belastungskreis versehen und ist mittels eines Kolbens 7, der mit einer beweglichen Membrane 8 verbunden ist, deformierbar. Der Pfeil stellt eine beliebige mechanische Einrichtung zur Einstellung der Deformation der Membrane 8 dar. Bei 10 und 11 sind die Polschuhe des Magneten dargestellt.

Man wird einen äußeren Hohlraumkreis mit der //-Welle benutzen, welche zur Achse des Magnetrons symmetrisch ist.

In Fig. 2 ist ein Betrieb mit der /Z₀₁-WeIIe dargestellt. Da die elektrischen Feldlinien keine Transversalkomponente haben, kann man ein gewisses Spiel an den Kolben 7 zulassen.

Die Fig. 3 zeigt ein Ersatzschaltbild des Anodenblocks. Dort ist ein Netz mit 2 N Polen dargestellt (N ist die Anzahl der Hohlräume), wobei jedes Polpaar mit einer Admittanz Y₁ verbunden ist, jede zweite Admittanz über einen Transformator T mit einer einstellbaren Impedanz Z₂ verbunden ist und alle Impedanzen Z₂ miteinander gekoppelt sind. Y₁ stellt einen Hohlraum dar, T das Ankopplungsfenster in diesem Hohlraum, und die Reihe der Impedanzen Z₂ gibt den äußeren Hohlraum wieder. Die Eigenschaften dieser Einrichtung sind die folgenden: i. Wenn man Z₂ verändert, stellt man die geeigneten Frequenzen eines solchen Netzes ein; 2. durch Wahl der Größen von Y₁ und Z₂ kann man alle gewünschten Wirkungen hervorbringen. 3. das System weist Rotationsymmetrie von der Ordnung NJ2 zur Achse auf. Auch die elektromagnetischen Felder im Innern des Magnetrons zeigen dieselbe Symmetrie; 4. man sieht, daß die Ankopplung jedes zweiten Hohlraumes an den äußeren Hohlraum gleichwertig einer Anordnung von Hohlräumen ist, die im Englischen Sonnenanordnung und im Deutschen Strahlenkranzmagnetron genannt wird.

Durch eine geeignete Wahl von T und Z₂ kann man gegebenenfalls die Bügel ersparen. Dies ist der Grund, weshalb diese in den Fig. 1 und 2 fortgelassen sind.

Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs einer durch die Achse eines Magnetrons hindurchgehenden Ebene, bei welchem der äußere Hohlraum 5, der auch mit der Η-Welle arbeitet, an das Ende des Magnetrons angekoppelt ist. Jeder zweite Hohlraum des Magnetrons ist an seiner Oberseite geschlossen und ist somit nicht an den Abstimmhohlraum angekoppelt. Dieser letzterer ist mittels eines Kolbens 7, der fest an einer beweglichen Membrane 8 sitzt, verstellbar.

Die Wirkungsweise ist ebenso wie bei dem oben beschriebenen Magnetron, in den Fig. 1 und 4 sind einander entsprechende Bestandteile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schwingmagnetron mit einer Kathode und einem mit Hohlraumresonanzkreisen versehenen konzentrischen Anodenblock, dadurch gekennzeichnet, daß es einen zur Regelung dienenden Hilfshohlraum besitzt, der an die genannten Hohlräume symmetrisch zur Kathode angekoppelt ist, daß ferner Mittel vorhanden sind, um die geometrischen Abmessungen des genannten Hilfshohlraums zur Einstellung der Schwingungsfrequenz der ganzen Anordnung regeln zu können.

2. Magnetron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Hilfshohlraum in einer den Anodenblock konzentrisch umgebenden ringförmigen Kammer besteht.

3. Magnetron nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Resonanzhohlraum des Anodenblocks einen geeigneten, in der Wand zum Hilfshohlraum angebrachten Ankoppelspalt besitzt.

4. Magnetron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Hilfshohlraum seitlich vom Anodenblock angebracht ist und von ihm durch einen mit Koppelöffnungen versehenen Deckel getrennt ist.

5. Magnetron nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankoppelöffnungen an jedem zweiten Hohlraum des Anodenblocks angebracht sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen