Anordnung zur Ankopplung einer Ultrakurzwellenröhre an einen Hohlraumschwingkreis
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ankopplung einer Kurzwellenröhre an einen
Hohlraumschwingungskreis unter Verwendung einer Röhre, bei der die Hochfrequenzschwingungen
kapazitic durch den Röhrenmantel ausgekoppelt werden.Arrangement for coupling an ultra-short wave tube to a resonant cavity circuit
The invention relates to an arrangement for coupling a shortwave tube to a
Resonant cavity circuit using a tube in which the high frequency vibrations
capacitive can be decoupled through the tube jacket.
Bei Ultrakurzwellenröhren, insbesondere bei Magnetrons, ist es üblich,
an die gegeneinanderschwingenden Teile des .Systems Lecherleitungen anzuschließen.
Die Durchführung dieser Lecherleitungen durch die Gefäßwand macht dabei sowohl glastechnisch
als auch elektrisch gewisse Schwierigkeiten, wenn kleine Röhrendurchmesser und sehr
kurze Wellen in Frage kommen. Zur Vermeidung zu großer Wellenwiderstandsprünge muß
man geringe Glasdicken wählen und erhält dadurch keine mechanische Sicherheit. Außerdem
ist es zweckmäßig, die Hochfrequenzleitung von den Spannungszuführungen des Systems
zu trennen. Um dies machen zu können, brauchte man bisher Durchführungen an beiden
Enden des Systems. Derartige Anordnungen sind kompliziert und insbesondere für die
Massenherstellung wegen des Preises nicht geeignet.
Es . ist -bekannt,
die Hochfrequenzschwingungen über ein kapazitiv durch -die Röhrenwand angekoppeltes
Lechersystem aus dem als Lecherleitung ausgebildeten Röhrensystem zu entnehmen.In the case of ultra-short wave tubes, especially magnetrons, it is common to connect Lecher lines to the mutually vibrating parts of the system. The implementation of these Lecher lines through the vessel wall creates certain difficulties in terms of both glass and electrical engineering when small tube diameters and very short shafts come into question. In order to avoid excessive wave resistance jumps, you have to choose small glass thicknesses and thereby obtain no mechanical security. In addition, it is advisable to separate the high-frequency line from the system's voltage supplies. To be able to do this, one previously needed bushings at both ends of the system. Such arrangements are complicated and particularly unsuitable for mass production because of the price. It. is famous, the high frequency vibrations via a capacitively by - to remove the tube wall docked Lecher from the formed tube as Lecher system.
Bei der Erfindung erfolgt die Durchführung der Hochfrequenzenergie
auf kapazitivem Wege durch die Röhrenwand dadurch, daß einHohlraumresonator an der
Ankopplungsstelle einen solchen Querschnitt besitzt; daß zwei gegenüberliegende
Wände direkt an den Stellen anliegen, zu denen vom Innern der Röhre die Zuleitungen
zu den Schwingelektroden geführt sind. Zu diesem Zweck ist ein inneres Lecherleitungssystem
vorgesehen, welches parallel zur Röhrenwandung verläuft und möglichst nahe an diese
herangeführt ist. Dies kann entweder durch eine Kröpfung des Lechersystems nach
außen oder durch eine Einschnürung der Glaswand nach innen geschehen. Zweckmäßig
wird die Anordnung jedoch so getroffen, daß die inneren Leiter die Wandung nicht
berühren, da sonst beim Einschieben des Systems in den Kolben .Störungen durch Kolbenunebenheiten
u. dgl. auftreten und beim Hochfrequenzglühen unzulässige Temperaturdifferenzen
in der Glaswandung und dadurch Sprünge auftreten können. Um eine möglichst gute
Annäherung der Enden des inneren Lechersystems an die Glaswand zu erreichen, kann
man entweder die Enden zungenartig zuspitzen oder ihnen eine der Krümmung der Glaswandung
ähnliche Gestalt geben. Da das erstere Verfahren einfacher ist, wird man es im allgemeinen
bevorzugen. An der Stelle der kapazitiven Kopplung werden die äußeren Leiter zweckmäßig
der Form der Wandung angepaßt.In the invention, the implementation of the high frequency energy takes place
capacitively through the tube wall in that a cavity resonator is attached to the
Coupling point has such a cross section; that two opposite
Walls are in direct contact with the points to which the supply lines from the inside of the tube are to be found
are led to the oscillating electrodes. For this purpose there is an internal Lecher line system
provided, which runs parallel to the tube wall and as close as possible to this
is introduced. This can either be done by cranking the Lecher system
outside or through a constriction of the glass wall inwards. Appropriate
however, the arrangement is made so that the inner conductor does not cover the wall
otherwise when the system is pushed into the piston
and the like occur and inadmissible temperature differences during high-frequency annealing
in the glass wall and thereby cracks can occur. To be as good as possible
Approaching the ends of the inner Lechersystem to achieve the glass wall, can
either the ends are pointed like a tongue or one of the curvature of the glass wall
give a similar shape. Since the former method is simpler, one generally becomes
prefer. In place of the capacitive coupling, the outer conductors are useful
adapted to the shape of the wall.
Zur Abstützung des inneren Lechersystems gegen die Gefäßwand benutzt
man zweckmäßig Isolierkörper od. dgl.Used to support the inner Lechersystem against the vessel wall
one appropriate insulating body or the like.
In den Abbildungen sind schematisch Ausführungsbeispiele für den -Gegenstand
der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt einen Schnitt durch den das ,System enthaltenden
Teil einer Magnetronröhre, wie sie zur erfindungsgemäßen Ankopplung an einen Hohlraumkreis
besonders geeignet ist. Es ist i die aus Glas bestehende Gefäßwand und 2 die Kathode.
3 und 4 sind zwei Anoden, die verschiedenen Schwingungshälften angehören. Sie sitzen
auf den Lecherleitungen 5 und 6, die sich in Achsenrichtung in der Röhre erstrecken.
Am Ende sind diese Lecherleitungen nach außen aufgekröpft, und ihre Teile 7 und
8 können entweder gemäß Abb. i a zungenartig zugespitzt sein oder man kann ihnen,
wie dies in Abb. ib im Querschnitt gezeigt ist, eine der Röhrenwandung angepaßte
Form, in diesem Falle gekrümmte Form geben. Außerhalb der Röhre stehen in enger
kapazitiver Kopplung diesen Teilen 7 und 8 z. B. die Enden 9 und io eines äußeren
Lechersystems 1i, 12 und 13 gegenüber, das jedoch nur symbolisch den äußeren Kreis
andeutet.In the figures are schematic exemplary embodiments for the -object
of the invention shown. Fig. I shows a section through that containing the system
Part of a magnetron tube as used for coupling to a cavity circle according to the invention
is particularly suitable. It is i the vessel wall made of glass and 2 the cathode.
3 and 4 are two anodes that belong to different halves of the oscillation. they sit
on the Lecher lines 5 and 6, which extend axially in the tube.
At the end of these Lecher lines are cranked to the outside, and their parts 7 and
8 can either be pointed like a tongue as shown in Fig.
as shown in Fig. ib in cross section, one of the tube wall adapted
Shape, in this case curved shape. Outside the tube stand in close
capacitive coupling these parts 7 and 8 z. B. the ends 9 and io of an outer one
Lechersystems 1i, 12 and 13 opposite, but only symbolically the outer circle
indicates.
Die erfindungsgemäße Ankopplung an einen Hohlraumresonator wird im
folgenden an Hand der Abb.2 und 3 näher erläutert. Bei der Anordnung nach Abb.2
befindet sich die Magnetfeldröhre i mit den Anodensegmenten 3; 4 und den daran befestigten
Paralleldrähten 5, 6 . im Innern eines Hohlraumes 14, der von den metallischen Wandungen
15, 16, 17 und 18 umschlossen wird. Der Querschnitt des Hohlraumes im Schnitt A-B
sei z. B. kreisförmig, während er im Schnitt C-D rechteckig, etwa wie in Abb. 2
a gezeichnet, sein kann. Der Übergang vom kreisförmigen zum rechteckigen Querschnitt
erfolgt allmählich. Es kann 'jedoch auch ein unstetiger Übergang mit einem Querschnittsprung
vorgesehen sein. In der Achse des Heizfadens 2 der Röhre i liegen die beiden Magnetpole
i9 und 2o möglichst dicht an der Röhre. Die Metallwandungen des Hohlraumes werden
zwischen den Magnetpolen und der Glaswand der Röhre zweckmäßig sehr dünn gehalten.
Sie können auch an dieser Stelle aus Eisenblech bestehen. Der Hohlraum 14 wird durch
die in dem Hohlrohr ?i verschiebbare Wand 18 auf Resonanz abgestimmt. Die Kopplung
des Hohlraumes i4emit einem beliebig lang zu denkenden Hohlrohrleiter 21 erfolgt
durch eine veränderliche Öffnung 22 in der Wand 18.
Die Öffnung 22 kann zweckmäßig
durch einen senkrecht zur Polarisationsrichtung der elektrischen Wellen durch die
Mitte der Querschnittsebene verlaufenden Spalt von veränderlicher Breite dargestellt
sein.The coupling according to the invention to a cavity resonator is explained in more detail below with reference to FIGS. In the arrangement according to Fig.2 there is the magnetron i with the anode segments 3; 4 and the attached parallel wires 5, 6. inside a cavity 14 which is enclosed by the metallic walls 15, 16, 17 and 18. The cross section of the cavity in section AB is z. B. circular, while it can be rectangular in section CD, roughly as shown in Fig. 2a. The transition from circular to rectangular cross-section is gradual. However, a discontinuous transition with a jump in cross section can also be provided. In the axis of the filament 2 of the tube i, the two magnetic poles i9 and 2o are as close as possible to the tube. The metal walls of the cavity are expediently kept very thin between the magnetic poles and the glass wall of the tube. They can also be made of sheet iron at this point. The cavity 14 is tuned to resonance by the wall 18 which is displaceable in the hollow tube. The coupling of the cavity i4em with a hollow pipe conductor 21 of any length takes place through a variable opening 22 in the wall 18 .
Abb.3 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der die Magnetpole ig und
2o zum Teil in dem Hohlraum 14 liegen. Bei genügend enger Kopplung mit der Röhre
i wirken die Magnetpole all Dipole, mit denen der Hohlraum erregt wird.Fig.3 shows a similar arrangement in which the magnetic poles ig and
2o partially lie in the cavity 14. With sufficiently close coupling with the tube
i the magnetic poles act all dipoles with which the cavity is excited.