DE927340C - Zwischensteg-Verzoegerungsleitung fuer Wanderfeld- oder Magnetronroehren - Google Patents

Zwischensteg-Verzoegerungsleitung fuer Wanderfeld- oder Magnetronroehren

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DE927340C
DE927340C DEC7636A DEC0007636A DE927340C DE 927340 C DE927340 C DE 927340C DE C7636 A DEC7636 A DE C7636A DE C0007636 A DEC0007636 A DE C0007636A DE 927340 C DE927340 C DE 927340C
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DE
Germany
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delay line
line
magnetron
teeth
tubes
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Expired
Application number
DEC7636A
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English (en)
Inventor
Oscar Doehler
Bernard Epsztein
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Thales SA
Original Assignee
CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/16Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
    • H01J23/24Slow-wave structures, e.g. delay systems
    • H01J23/28Interdigital slow-wave structures; Adjustment therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/50Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
    • H01J25/52Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode
    • H01J25/54Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode having only one cavity or other resonator, e.g. neutrode tubes
    • H01J25/56Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode having only one cavity or other resonator, e.g. neutrode tubes with interdigital arrangements of anodes, e.g. turbator tube

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  • Microwave Tubes (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Description

Wanderfeldröhren, die eine Zwisehensteg-Verzögerungsleitung, welche sich aus zwei mit ihren Stegen ineinandergreifenden Kämmen zusammensetzt, enthalten, sind bekannt. Theoretisch kann eine solche Leitung mit einem Wellenleiter oder einer zusammengefalteten Lecherleitung verglichen werden, wobei sich das elektromagnetische Feld mit Lichtgeschwindigkeit in dem mäanderförmigen Kanal, der zwischen den ineinandergreifenden Stegen verbleibt, fortpflanzt.
Bekanntlich weisen diese Leitungen die Eigenschaft der Dispersion auf, d. h. daß sich das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit zur Phasenfortpflanzungsgeschwindigkeit der Welle längs der Achse der Leitung mit der Länge dieser Welle ändert. Andererseits ist diese Dispersion verschieden, je nachdem, ob sich die betrachtete Welle als Primärwelle oder als Sekundärwelle fortpflanzt. Theorie und Erfahrung zeigen, daß die beiden Dispersionskurven, die der Primärwelle und der dieser am nächsten benachbarten Sekundärwelle entsprechen, wieder so zusammenlaufen, daß sie eine lappenförmige Kurve bilden, deren allgemeine Form bei ι in Fig. ι gezeigt ist. Hier sind auf der Ordinate das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit c zur Phasenfortpflanzungsgeschwindigkeit Vph und auf der Abszisse die Wellenlänge λ aufgetragen. Das Kurvenstück α entspricht der Primärwelle und das Kurvenstück b der Sekundärwelle, die der Primärwelle am nächsten benachbart ist.
Andererseits ist bekannt, daß die Form der Kurve I dem allgemein bekannten symmetrischen Zwischenstegleitungen entspricht, bei denen die Dispersion des Kurvenstückes α ziemlich gering
ist. Diese Form ist dadurch gekennzeichnet, daß eine das Kurvenstück α schneidende horizontale Gerade, die man in das Diagramm einträgt, gleichzeitig das Kurvenstück b schneidet. Daraus ergibt sich, daß die bekannten Leitungen für den Betrieb der Röhre als Verstärker nicht verwendbar sind, da, wenn man eine der Strahlgesdhwindigkeit gleiche Phasengeschwindigkeit wählt, um die in den Wanderfeldröhren bekannte Wechselwirkung •ίο zwischen den Energien des Elektronenstrahls und der Welle zu erhalten, für diese Fhaisengeschwkidigkeit zwei verschiedene Wellenlängen vorhanden sind, deren Verstärkung möglich ist und von denen die eine die Röhre auf einer unerwünschten Frequenz zum Schwingen bringen kann. Infolgedessen tritt das Problem auf, eine Leitung herzustellen, deren Dispersionskurve die in Fig. 1 bei 2, dargestellte Form aufweist, die sich dadurch kennzeichnet, daß die Dispersion· des Kuirvenstückes a ao größer ist als bei Leitungen, die der Kurve Z entsprechen, und daß gleichzeitig eine das Kurvenstück α schneidende, horizontale Gerade nicht das Kurvenstück b schneidet, bei dem die Dispersion etwa Null ist. Die Phasenfortpflanzungsgeschwindigkeit ist also in einem weiten Wellenlängenbereich im wesentlichen konstant. Diese letztgenannte Eigenschaft ist für die Herstellung eines Breitbandverstärkers von Bedeutung, und man benutzt deshalb für diesen Zweck die dem Kurvenstück b entsprechende Fortpflanzungsart.
Für diese Aufgabe ist an und für sich schon eine Lösung vorgeschlagen worden. Es wurde vorgeschlagen, die Kämme der Zwischenstegleitung auf einer gemeinsamen Platte in sehr geringem Abstand von etwa 0,5% der Wellenlänge zu befestigen, so daß zwischen den Zähnen und der Platte ein Zwischenraum von praktisch einigen Zehntelmillimetern verbleibt.
Diese Leitung weist jedoch den Nachteil auf, daß die praktische Ausführung unter Berücksichtigung der notwendigen Genauigkeit des Zwischenraumes schwierig ist. Außerdem ändert sich im Falle der Erwärmung die Größe des Zwischenraumes, wodurch die Eigenschaften der Leitung verändert werden.
Die Erfindung ermöglicht die Lösung des Problems, eine geeignete Dispersionskurve zu erhalten, indem gleichzeitig die angeführten Nachteile vermieden werden.
Erfindungsgemäß sind die Kämme der Zwischenstegleitung wie bei der erwähnten Leitung auf einer gemeinsamen Platte angeordnet, jedoch ist zwischen der Platte und den sich direkt an die Platte anschließenden Zähnen keinerlei Zwischenraum belassen. Außerdem erhalten die Zähne eine Höhe, die in der Größenordnung von einem Viertel der Wellenlänge liegt.
Fig. 2 stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar. Die Leitung wird von zwei Kämmen P1 und P2 gebildet, deren ineinandergreifende Zähne D direkt auf der gemeinsamen Platte A aufliegen. Die Höhe h der Zähne ist in der Größenordnung von Xl _\, wobei X die Länge der in die Leitung eingeführten Welle bezeichnet. Die Breite und die Zahnteilung der Leitung sind mit L bzw. p bezeichnet. Eine von der Patentitnhaberin aufgestellte Theorie zeigt, daß die Dispersionskurve einer solchen Leitung analytisch durch den folgenden Ausdruck gegeben ist: -
c λ - L + -
wo -X6 die Grenzwellenlänge bezeichnet, die angenähert gleich 4 h ist.
Es ist leicht zu erkennen, daß dieser Ausdruck durch eine Kurve vom Typ 2 der Fig. 1 graphisch dargestellt wird.
Die erfindungsgemäße Leitung verwirklicht die gewünschte Dispersionskurve und besitzt gleichzeitig eine gute Wärmeabgabe, während ihre Ausführung eine große Festigkeit gewährleistet, so daß sich die Eigenschaften der Leitung während des Betriebes nicht ändern.
Das in Fig. 2 dargestellte Beispiel ist nicht erschöpfend, sondern läßt dem Konstrukteur alle möglichen Varianten offen, ohne daß das Prinzip der Erfindung geändert wird. Zum Beispiel könnte der Querschnitt der Zähne statt «rechteckig dreieckig, trapezförmig usw. sein, die gesamte Leitung könnte statt eben zylinderförmig eingerollt sein oder irgendeine andere geometrische Form haben, ohne daß dadurch an dem allgemeinen Verhalten der Leitung in ihren Anwendungen sich irgend etwas ändern würde.
Obwohl die Vorteile der beschriebenen Leitung an Hand einer Wanderfeldverstärkerröhre erläutert wurden, so ist es doch möglich, die Leitung nutzbringend auch bei Oszillatoren oder Frequenzvervielfachern mit Wanderfeldröhren sowie bei gewöhnlichen Magnetrons, die ohne Verbindungsbügel zwischen den gleichphasig schwingenden Elementen betrieben werden, zu benutzen. Der oben beschriebene Leitungstyp kann im letzteren Falle dazu dienen, eine Dispersion zu erzeugen, die einer vorteilhaften Wirkungsweise des Magnetrons dienlieh ist.

Claims (3)

  1. Patentansprüche:
    . i. Verzögerungsleitung für Wanderfeldröhren oder Magnetronröhren, welche die Form einer in einem Metallblock angebrachten mäanderförmigen Rinne aufweist, wobei die Tiefe dieser Rinne ungefähr gleich einem Viertel der oberen Grenzwellenlänge der Verzögerungsleitung für die Primärwelle ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Zusammenbau einer ebenen Grundplatte und zweier Kämme mit wechselseitig ineinandergreifenden Zähnen hergestellt ist, wobei sich eine Seitenfläche dieser Zähne in Ausfluchtung mit einer Seitenfläche des Kammrückens befindet und die Kämme mit dieser Seitenfläche auf der Grundplatte aufliegen.
  2. 2. Wanderfeldröhre mit oder ohne transversales Magnetfeld und mit einer Leitung gemäß Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung als Verstärker, Oszillator oder Frequenzvervielfacher.
  3. 3. Magnetronröhre mit einer Leitung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung als selbstschwingender Generator, welcher ohne Verbindungsbügel zwischen den gleichphasig schwingenden Elementen betrieben wird.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    9623 4.55
DEC7636A 1952-05-29 1953-05-28 Zwischensteg-Verzoegerungsleitung fuer Wanderfeld- oder Magnetronroehren Expired DE927340C (de)

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GB (1) GB736456A (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2611498A1 (de) * 1975-03-20 1976-10-07 Varian Associates Elektronenroehre mit interdigitalleitung
CN112038208A (zh) * 2020-09-08 2020-12-04 中国人民解放军国防科技大学 梯形结构的Ka波段同轴渡越时间振荡器

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DE19525199A1 (de) * 1995-07-11 1997-01-16 Licentia Gmbh Verzögerungsleitung für eine Wanderfeldröhre und Verfahren zu deren Herstellung

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FR1057510A (fr) 1954-03-09
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