DE856467C - Laufzeitroehre fuer sehr kurze elektrische Wellen mit mehreren in der Elektronenlaufrichtung hintereinander angeordneten Auskoppelraeumen - Google Patents

Description

• Laufzeitröhre für sehr kurze elektrische Wellen mit mehreren in der Elektronenlaufrichtung hintereinander angeordneten Auskoppelräumen

  Zur Verstärkung oder Erzeugung von Dezimeter-

  wellen benutzt man bekanntlich Laufzeitröhren, bei

  denen die Energie eines dichtemodulierten Elek-

  tronenstrahls durch Influenz ausgekoppelt wird. Die

  Auskopplung erfolgt in einem Auskoppelraum, der

  z. B. durch zwei in Strahlrichtung dicht hinterein-

  ander angeordnete Gitter begrenzt wird. Auch die

  Eingangsöffnung oder die Ausgangsöffnung eines

  vom Elektronenstrahl durchströmten Zylinders

  (Laufzeitkammer) können als Auskoppelräume

  dienen.

  Es ist auch schon bekannt, mehrere derartiger

  Auskoppelräume in der Elektronenlaufrichtung

  liintereinan,der anzuordnen. Bisher mußten zur Er-

  zielung eines möglichst günstigen Wirkungsgrades

  die verschiedenen Auskoppelräume einen ganz be-

  stimmten, verhältnismäßig großen Abstand vonein-

  ander besitzen.

  Von dieser einschränkenden Bedingung wird man

  dadurch frei, daß gemäß der vorliegenden Erfindung

  die Schwingleistungen der mit je einem Auskoppel-

  raum verbundenen gleichabgestimmten Schwing-

  kreise unter Ausgleich ihrer an sich bestehenden Phasenunterschiede durch eine Phasendrehvorrichtung gleichphasig zusammengeschaltet werden.
• Die Auskoppelräume können .dabei unmittelbar hintereinander angeordnet sein; etwa dadurch, daß unmittelbar aufeinanderfolgende Zwischenräume mehrerer hintereinander angeordneter flächenhafter Elektroden (Blenden oder Gitter) als Auskoppelräume dienen und jedes Paar aufeinanderfolgender Gitter mit je einem Schwingkreis verbunden ist und daß diese Schwingkreise über eine Phasendrehvorrichtung zum Ausgleich der Phasenunterschiede mit dem gemeinsamen Nutzkreis verbunden sind.
• Die vorteilhafte Wirkung der vorliegenden Erfindung geht aus folgender Überlegung noch genauer hervor: Die Hauptaufgabe für den Bau von Laufzeitröhren für kürzeste Wellen besteht in der Schaffung höherer Schwingkreiswiderstände, insbesondere im Auskoppelraum. Koppelt man die der Elektronenströmung im Gleichfeld erteilte Energie nicht in einem einzigen Wechselfeld, sondern (wie an sich bekannt) in mehreren hintereinander angeordneten hochfrequenten Wechselfeldern aus, so treten in den einzelnen Auskoppelräumen insgesamt kleinere elektrische Verluste auf. Da die Verluste in einem elektrischen Schwingungskreis proportional zum Quadrat der Spannung sind, geht beim Rückgang der Spannung ein n-tel der Verlust pro Auskoppelraum auf 1/1L2 zurück. Bei Summierung über n Auskoppelräume ergibt sich also, daß der Gesamtverlust nur noch ein n-tel des Verlustes eines einzigen Schwingkreises beträgt, der der Elektronenströmung die Energie auf einmal entziehen soll.
• Bei bekannten Laufzeitgeräten wird die Aufteilung der Auskopplung etwa in der Weise vorgenommen, daß man die Elektronenströmung nacheinander zwei Auskoppelspalte durchlaufen läßt, deren einander zugekehrte Berandungen miteinander verbunden sind, so d'aß zwischen ihnen eine Felde freie Kammer (Laufzeitzylinder) entsteht. In diesem Fall muß die Bemessung so erfolgen, daß die Laufzeit innerhalb der Kammer gleich n oder ein Vielfaches von "i wird. Diese bekannten, mit Laufzeitkammern arbeitenden Anordnungen haben; jedoch den Nachteil, daß sie relativ lange Elektronenwege und mehrere Gitterelektroden hintereinander in der Elektronenströmung besitzen. Es ist schwierig, eine Elektronenströmung auf einer längeren Strecke zu führen und gebündelt zu halten und außerdem noch in mehreren hintereinandergeschalteten Gittern eine gute Stromverteilung zu behalten.
• Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrfachleistungsauskopplung aus einer Elektronenströmung dadurch bewerkstelligt, daß man die Auskoppelräume in Strahlrichtung unmittelbar aufeinanderfolgen läßt, nur durch eine Blende bzw. ein Gitter voneinander getrennt. Man kann nun aber die iai verschiedenen Auskoppelräumen entstehenden H«chfre-duenzenergien nicht unmittelbar miteinander verkoppeln, weil ihre Phasenlagen verschieden sind. Insbesondere werden bei sehr kurzen Wellen die Phasen in beiden Auskoppelräumen von den Laufzeiten der Elektronen abhängig. Erfindungs-

  gemäß werden deshalb in den Energieleitungen von

  den verschiedenen Auskoppelräumen zum Ver-

  braucher hin entweder einzeln oder im Knotenpunkt

  Mittel vorgesehen, «-elche die Phasen der einzelnen

  Wechselströme und Spannungen so verschieben, daß

  ihre Zusammenfassung mit bestem Wirkungsgrad

  durchführbar ist. Dieses Ausgleichsglied' zum Aus-

  gleich der verschiedenen Phasen kann gleichzeitig

  so bemessen werden, daß eine optimale Anpassung

  der Amplituden der Schwingungen in den einzelnen

  Auskoppelräumen auftritt.

  Das Wesen der Erfindung soll an Hand eines Bei-

  spiels erläutert werden. In der Abbildung ist eine

  dichtgesteuerte Mehrgitterrölire gezeigt, bei der die

  einzelnen Kreise als Topfschwinger ausgebildet sind.

  K stellt die Kathode dar, A die Anode, dazwischen

  liegen zwei Gitter G1, G2. Es sind drei Topfschwin-

  ger T1, T2, T3 vorhanden, deren Innenleiterspalte

  durch jeweils einen Zwischenraum zwischen benach-

  barten Elektroden gebildet werden. T1 enthält den

  Steuerraum, T2 und T3 die beiden Auskoppelräume.

  Das zweite Gitter und die :'liiode liegen auf geeig-

  neten positiven Spannungen, die gegebenenfalls auch

  gleich sein können. Die Energieauskopplung aus den

  Räumen T2 und T3 erfolgt durch induktive Schleifen.

  Die Speiseleitungen S, S' gehen zu einem Phasen-

  ausgleichsglied P und von dort zum Verbraucher,

  beispielsweise einer Antenne An. Die Topfschwinger

  T2 und T3 umgeben sich gleichachsig. Anode und

  Kathode sind, wie an sich bekannt, innerhalb des

  aus Glas oder Keramik bestehenden Röhrenkolbens

  als zylindrische Bolzen ausgebildet, während die

  beiden Gitter mit ringförmigen bzw. kegelmantel-

  förmigen Durchführungen verseben sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Laufzeitröhre für sehr kurze elektrische Wellen mit mehreren in der Elektronenlaufrich- tung hintereinander angeordneten Auskoppel- räumen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingleistungen der mit je einem Auskoppel- raum verbundenen gleichabgestimmten Schwing- kreise unter Ausgleich ihrer an sich bestehenden Phasenunrterschiede durch eine Phasendrehvor- richtung gleichphasig zusammengeschaltet wer- den. 2. Laufzeitröhre nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Auskoppelräume unmittel- bar hintereinander angeordnet sind. 3. Laufzeitröhre nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß unmittelbar aufeinander- folgende Zwischenräume mehrerer hinterein- anider angeordneter flächenhafter Elektroden als Auskoppelräume dienen und jedes Paar aufein- anderfolgender Elektroden mit je einem Schwing- kreis verbunden ist und daß diese Schwingkreise über eine Phasendrehvorrichtung zum Ausgleich der Phasenunterschiede mit dem gemeinsamen Nutzkreis verbunden sind. 4. Laufzeitröhre nach Anspruch 3, gekenn- zeichnet durch Anwendung bei einer Röhre mit Kathode, Anode und zwei Steuergittern, bei der zwischen Kathode und erstem Steuergitter ein Eingangskreis, zwischen dem ersten und zweiten Steuergitter ein Ausgangskreis und zwischen zweitem Steuergitter und Anode ein zweiter Ausgangskreis liegt. 5. Laufzeitröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgangskreise als Topfschwinger ausgebildet sind, die sich gleichachsig umgeben. 6. Laufzeitröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daB Anode und zweites Steuergitter positives Potential gegenüber Kathode und erstem Steuergitter besitzen.