DE880327C - Einrichtung zur AEnderung der Eigenfrequenz eines Hohlraumresonators - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Änderung der Eigenfrequenz eines Hohlraumresonators Es ist bekannt, zur Änderung der Eigenfrequenz von Hohlraumresonatoren deren Volumen zu verändern, indem beispielsweise eine Wand verschiebbar ,ausgeführt ist. Auch läßt sich eine Frequenzänderung herbeiführen, indem durch Eintauchen von Körpern ins Innere des Hohlraumes eine Verzerru-ng des hochfrequenten elektromagnetischen Feldes herbeigeführt wird. Jedoch erhält man auf diese Weise nur kleine Frequenzänderunge@n. Außer-.dem :erweisen sich diese Verfahren dann ,als kompliziert, wenn der Hohlraumres:onator den Schwingkreis einer Magnetfeld- oder einer Laufzeitröhre bildet, in dessen Innenraum eine Elektro!neneinission stattfindet, so d.aß er evakuiert sein muß. Es sind außerdem Magnetfeldröhren mit einem Hohlraumresonator als Schwingsystem bekannt, bei denen die Eigenfrequenz durch ein an den Seitenwänden angebrachtes, mittels einer verschiebbaren Kurzachlußbrücke abstimmbares Parallelleitersysten i verändert werden kann. Dabei ist zum Anschluß der Lecherleitung das kreistopfähulich geformte Sichwinggebilde am Umfang nicht völlig geschlossen, so daß die mit dem ;geschlossenen Hohlraumresonator verbundenen Vorteile teilweise verlorengehen. Auch bewirken die Schwingungen des hochfrequenten, @elektromagnetischen Feldes ,auf der Lecherleitung zusätzliche elektrische Strömte. Dadurch ergeben sich unklare . und unühersichtliche Stromüberlagerungen. Aus diesem Grunde zeigen diese Resomatorschwingungen eine Mehrwelligkeit.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile wird nun eine Einrichtung zur Änderung der Eigenfrequeny eines den S,chwingluiei,s eines Generators für ultraho.chfrequente elektromagnetische Schwingungen bildenden Hohlraumresonators vorgeschlagen, welche aus @eiri;er Zweidnahtlecherleitung besteht, deren eines Ende mit zwei, Punkten des Hohlraumresonators verbunden ist, zwischen denen eine durch die Resonarorschwingungen hervorgerufene Wechselspannung herrscht, und anderen anderem Ende zwischen. den Lecherdrähten ein Abstimmittel eingeschaltet ist, wobei, erfindungsgemäßdas Lechersysterrr räumlich so ori,eritiert ist, daß der Vektor des magnetischen Feldes. der Hohlraumresonatorschwingungen parallel zur durch die beiden Drähte des Lechersystems gebildeten Ebene verläuft.
• Die Erfindung weist insbesondere den wesentli.chen Vorteil ;auf, daß das Lechersystern von der elektromagnetischen Resonatorschwingung vollständig entkoppelt ist, so daß durch dieselbe nicht die :geringste .nachteilige Störung des Hochfrequenzschwingungsvorgangs stattfindet. Wegen der räumlichen Oriientierung des Lechersystems wird bei einer Frequenzänderung im Gegensatz zu den. hekannten Einrichtungen, bei denen stets eine Änderung des Verlaufs des elektromagnetischen Feldes mitverbunden ist, nur die Impedanz des Schwingsystems variiert. Da der Hohlraumresonator praktisch keine Deformation erleidet, bleiben die Vorteile erhalten, die derselbe als elektrischer Schwingungskreis besitzt.
• Die Erfindung sei, nun an Hand .eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt dasselbe ;in, teils perspektiver, teils schematischer Darstellung. Sie stellt eine Magnetfeldröhre mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Änderung .der Frequenz derselben dar. Mit i sei -die GIühkalthode und mit 5 eisen die Stromzuführungen bezeichnet. a und 3 bedeuten die Anodensegmente. Die Segmente z sind an der vorderen und die Segmente 3 an der hinteren Seitenwand des ringförmigen Hohlraumresonators 4 befestigt. Diese Seitenwände :stehlen senkrecht ;auf dem Kathodendraht i. Das Magnetfeld verläuft parallel zu -dem letzteren. Die Drahtschleife 6 dient zur Awskopplung von Hochfrequenzenierigie. Mit zwei symmetrisch zur Kathode i liegenden, an verschipdenen Seitenwänden befestigten Anodensegmenten sind die zwei Leiber seiner symmetrischen Lecherleitung 7 galvanisch verbunden und aus dem Innern des Hohlraumresoniators herausgeführt. Ihre beiden andern Enden sind ,durch einen beliebigen, nur schematisch gezeichneten, veränderbaren Zweipol 8 verbunden.
• Die Kapazität des H:ohlraumresonators wird hauptsächlich durch die Anodensegmente gebildet, wobei @die Segmente z den einen, die Segmente 3 den andern. Kondensatorbelag darstellen. Wenn sich ,die Magnetfeldröhre im Betrieb befindet, so wird im Innern des Hohlraumes 4 ein elektromagnetisches Feld ultrahoher Frequenz erregt. Dabei zeigt dessen magnetischer Vektor in der Umfangsrichtung, wie das durch dein einge-zeichneten Pfeil an. gedeutet ist. Da das Lechersystem 7 parallel zu diesem M%#netfeld verläuft, ist es mit dem elektromagnetischen Feld nicht ,gekoppelt, so daß auf diesle Weisse eine große Abstimmungsänderung ohne die geringste nachteilige Störung des Hochfrequenzsch-,vi.ngungsvorganges möglich ist.
• Der zur Abstimmung dienende Zweipol 8 kann die mannigfachsten Ausführungsformen zeigen. Er kann z. B. aus einem Kondensator oder aus einer Induktivität bestehen, wobei zum Verändern beispielsweise ein Dielektrikum zwischen die beiden Platten bzw. ein Massekern ins Innere der Sp;ulentvindungen verschieden stark eintauchbar ist.
• Der Zweipol kann auch -dur h eine Röhrenschaltung gebildet sein, welche eine Nachbildung einer Impedanz ist und welche rein elektrisch abgestimmt werden kann. Da es sich durchweg um sehr kleine Wellenlängen handelt, kommen bei dieser Nachbildungsschaltung insbesondere Mikrowellenröhren zur Verwendung. Der Zweipol 8 kann auch aus einen elektrischen Schwingkreis bestehen, welcher vorzugsweise als Topfkreis ausgebildet ist. Eine mechanisch einfache Konstruktion besteht darin, daß an Stelle des veränderbaren Zweipols 8 die elektrisch wirksame Länge der Lecherleitung mit einem verschiebbaren Kurzschlußbügel veränderbar ausgeführt ist.
• Um die Abstrahlung hochfrequenter Energie der Lecherleitung 7 zu vermeiden, kann diese von einem metallischen Rohr umgeben werden. Im Ausführungslieispiel nach ,der Figur ist die Lecherleitung 7 galvanisch mit den Segmenten z, 3 verbunden. Sie kann aber .auch kapazitiv an diese angekoppelt werden. Eine konstruktiv einfache und vorteilhafte Ausführungsform wird erzielt, indem die Lecherleitung fest mit den Segmenten verbunden wird und als Träger für den Hohlrawnresonator 4 dient. Befindet sich der H.ohlraumresonator im Innern eines evakuierten Glasgefäßes, so kann die ,aus dem letzteren herausgeführte Lecherleitung auch noch als Träger des Glasgefäßes vorgesehen sein.
• Eine Weiterentwicklung dieser Ausführungsform wird erhaltien, wenn die Lecherdrähte bei einem als Magnetfeldmöhre ausgebildeten Generator als Träger dessen Hohlraumresonators dienen und zu diesem Zweck über den im wesentlichen die Kapazität des Hohlraumresionators bildenden Segmenten, welche gleichzeitig die Anode bilden, rechtwinklig umgebogen sind und je an einer der gegenüberÄegenden, parallel zur Lecherleitung ,orientierten Seitenwände in unmittelbarer Segmentnähe befestigt sind.

Claims (14)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Änderung der Eigenfrequenz eines den Schwingkreis eines Genera-,tors für ultrahochfrequente elektromagnetische Schwingungen bildenden Hohlraumresonators, welche aus einer Zweidrahtlecherleitung besteht, deren eines Ende mit zwei Punkten des Hohl. raumresoinaltors verbunden ist, zwischen denen eine durch die Resonatorschwiugungen hervorgerufene Wechselspan:nung herrscht, und an deren. anderem Ende zwischen den Lecherdrähten ein Abstimmitteleingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lechersystem räumlich so orientiert ist, daß der Vektor des magnetischen Feldes der Hohlraumresanatorschwinäwngen parallel zur durch die beiden Drähte des Lechersystems gebildeten Ebene verläuft.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Lecherleitung veränderbar ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß des zwischen den Lecherdrähten eingeschaltete Abstimmittel aus einer veränderbaren Impedanz besteht.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Lecherleitung außerhalb des Hohlraumresonators von einem elektrisch leitenden Rohr umgeben ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Lechersystem mit dem Hohlraumres,onator an einem vorwiegend kapazitiv wirkenden Teil desselben verbunden ist, wobei die beiden Enden der Lecherleitung an je einen Belag dieser Kapazität ,angeschlossen sind.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz .aus einer veränderbaren Kapazität besteht. i.
7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz aus einer veränderbaren Induktivität besteht. B.
8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß .eine als veränderbare Impedanz wirkende Elektronenröhrenschaltung vorgesehen ist.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ,als Impedanz ein absti,mmbarer Hohlraumresonator vorgesehen ist. io.
10. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennze::chnet, daß die Lecherleitung bei einem als Magnetfeldröhre ausgebildeten Generator an die im wesentlichen die Kapazität des Hohlraumresonators bildenden Segmente, welche gleichzeitig die Anode bilden, galvanisch angeschlossen. ist. i i.
11. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecherleitung bei einem ,als Magnetfeldröhre ausgebildeten Generator an die im wesentlichen die Kapazität des Hohlraumres,onators bildenden Siegmente, welche gleichzeitig die Anode bilden, kapazitiv angeschlossen ist. i2.
12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der als veränderbare Impedanz wirkenden Elektronenröhrenschaltun,g eine Mikrowellenröhre verwendet wird.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecherleitu,ng als Träger mindestens eines Teiles der Magnetfeldröhrenanordnung dient.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecherdrähte bei einem als Magnetfeldröhre ausgebildeten Generator als Träger dessen Hohlraumresonators dienen und zu diesem Zweck über den im wesentlichen die Kapazität .des Hohlraumresonators bildenden Segmenten, welche gleichzeitig die Anode bilden, rechtwinklig umgebogen sind und je an ein°tr der gegenüberliegenden, parallel zur Lecherleitung liegenden Seitenwände in ummittelbarer Segmen.tnähe befestigt sind.