DE943236C - Laufzeitroehre, insbesondere Wanderfeldroehre - Google Patents

Description

• Laufzeitröhre, insbesondere Wanderfeldröhre Unter den Laufzeitröhren gibt es einige Anordnungen, wie z. B. die Wanderfel@dröhre oder die Elektronenwellenröhre, die mit einem langgestreckten Entladungsraum arbeiten, in welchem die Wechselwirkung zwischen d-en Elektronen und dem elektrischen Feld, gegebenenfalls geführt in einem magnetischen Feld, sich über einen verhältnismäßig langen Weg erstreckt, wobei das elektrische Feld nicht feststeht, sondern sich ungefähr mit der Geschwindigkeit der Elektronen fortbewegt. Bei der Wanderfeldrö'hre werden die Elektronen durch ein elektrisches Feld beeinflußt, welches durch eine Welle erzeugt wird, :die z. B. über einen wendelförmig geformten Leiter läuft, der den Entladungsraum umgibt. Das Wanderfeld kann auch über einen Kettenleiter .geführt werden, welcher z. B. eine Anzahl Verzögerungsblenden oder -flügel aufweist.
• Ein Nachteil der bekannten Anordnungen besteht darin, :daß die Verzögerungsleitung an den Enden nicht absolut reflexionsfrei gemacht werden kann, so daß die verstärkte Leistung wieder auf den Eingang zurückwirkt. Man hat, um diese Rückkopplung zu unterdrücken, eine Dämpfung in die Verzögerungsleitung eingebaut, indem man die Leitung aus einem Metall geringer Hochfrequenzleitfähigkeit hergestellt hat oder in der Nähe eine lokalisierte Dämpfungsschicht angebracht hat. Das ist natürlich mit Verlusten verbunden.
• Man ist daher den anderen Weg gegangen, die Verzögerungsleitung in zwei oder mehr in Richtung des Elektronenstrahles hintereinanderliegende Systeme aufzuteilen, ihre Teile möglichst reflexionsfrei abzuschließen und die einzelnen Feldräume durch Blenden, voneinander zu entkoppeln. Durch die Anordnung,derartiger voneinander entkoppelter Systeme im. einer Röhre läßt siäh eine hohe Verstärkung erreichen, ohne daß Selbsterregung eintritt, oder auch eine Mischung zweier Schwingungen erzeugen.
• So sind in der französischen Patentschrift 959 588 Wanderfeldröhren zu Verstärkungszwecken beschrieben worden, die zwei oder mehr Wendeln besitzen. Soll :das erste System nur .die Elektronenbündelung erzeugen, ohne zu verstärken, so erhält seine Wendel eine solche Steigung, daß der Elektronenstrahl annähernd leistungslos geschwindigkeitsmoduliert wird, während die Wendel des Verstärkersystems eine kleinere Steigung hat, die Fortpflanzungsgeschwindigkeit :des von ihr geleiteten Feldes also kleiner ist als die im Mittel gleichgebliebene Geschwindigkeit der, Elektronen, so daß diese Energie an das System abgeben.
• In der österreichischen Patentschrift 166 192 wird eine Wanderfeldröhre in einer Mischschaltung für Zentimeterwellen beschrieben, bei der der Elektronenstrahl nacheinander wenigstens zwei Wendeln- gleicher Steigung durchsetzt, von denen die Wendel, der ;die Empfangsschwingung zugeführt wird, näher axi der Elektronenquelle liegt als die Wendel, der :die -Hilfsschwingung zugeführt wird.
• Die-Erflndung geht von der in der französischen Patentschrift beschriebenen Wanderfeldröhre mit zwei entkoppelten, :hinsichtlich ihrer Verzögerungscharakteristik verschiedenartig ausgebildeten Wendeln aus und .schlägt vor, bei Röhren mit Verzögerungsleitungen beliebigen Typs mindestens eine der Verzögerungsleitungen als Kettenleiter aufzubauen, während eine andere als Wendel ausgebildet .ist.
• Die Erfindung gestattet, das Frequenzverhalten der,voneinander durch Blenden entkoppelten Räume entsprechend dem Verwendungszweck der Röhre optimal zu gestalten. So ist die als Kettenleiter ,aufgebaute Verzögerungsleitung wesentlich resonanzschärfer und frequenzstabvler als eine Drahtwendel, daher kann die Steuerleistung für ein ,derartiges System kleiner sein.
• Neben der Verstärkung von Schwingungen ist die neue Röhre besonders zur Mischung und Frequenzvervielfachung geeignet. Das Frequenzverhältnis zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Systemen braucht dabei kein echter Bruch zu sein, sondern .es kann im Wechseltakt ein beliebiges Verhältnis eingestellt werden. Dies wird z. B. durch geeignete Wahl der Gleichspannungen und damit der mittleren Geschwindigkeit der Impulse sowie durch geeignete Wahl der Leitungsverzögerung, d. h. der axialen Wellengeschwindigkeit, z. B. durch -Einstellen der Ganghöhe der Wendel, erreicht. Das zweite System kann gegen das erste eine beliebig einstellbare Phasenverschiebung erhalten, die z. B. im Rhythmus eines aufgedrückten Signals verändert wird, so daß sich die Anordnung. auch zur Phasen- oder Frequenzmodulation verwenden läßt. Das zweite System braucht keineswegs reflexionsarm aufgebaut zu werden, im Gegenteil wird man im Fall einer festen Frequenz die innere Reflexion bevorzugen, um hohe Wechselspannungen zu erreichen ohne Blindbelastung der Zuführungen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes Die Röhre enthält in der Hülle i ein Strahlerzeugungssystem 2; welches -einen Elektronenstrahl geeigneter Intensität liefert. In dem ersten Teil -des Entladungsraumes ist ein Kettenleiter ii angeordnet, in ,dessen Achse der Strahl geführt wird. Es folgt eine Einschnürung 12 der Hülle, die infolge ihrer geringen Ausdehnung eine vollständige Sperre für die in den beiden Röhrenteilen zur Ausbildung gelangenden Wellen bildet, und daran schließt sich in weiterer Teil des Entladungsraumes mit einer Wandel 6 an, in deren Achse der Strahl weiterläuft. Die Auffangelektrode 14 ist wassergekühlt, .indem auf der -Rückseite der Platte 14 ein Wasserstrom bei 15 zugeleitet wird, der durch die Leitung 16 .den Kühlraum wieder varläßt. Die Röhre ist außen in bekannter Weise von einer Konzentrierspule zur Bündelung des Strahles umgeben, die auch durch eine elektrostatische Bündelung oder eine Gaskonzentration ersetzt werden kann.
• Im Raum des Kettenleiters i i möge Fremderregung oder Rückkopplung herrschen, so daß in diesem Raum .eine Schwingung einer bestimmten, scharf definierten Betriebsfrequenz erregt wird, wodurch gleichzeitig der Strahl eine Gruppierung der Elektronen in einzelne Elektronenpakete erfährt. Der auf diese Weise dichtmodulierte Strahl tritt durch die Öffnung 12 in den Raum der Wendel 6 ein. Durch einen nicht dargestellten Signalerzeuger wird z. B. zwecks Mischung ein in der Amplitude oder in der Frequenz schwankendes Signal dem Eingang 9 der Wendel 6 zugeführt, so daß eine Beeinflussung des Strahles durch das von diesem Signal erzeugte Wanderfeld stattfindet. Hierdurch tritt eine Mischung der in denn ersten System erzeugten Frequenz mit der durch das zweite System aufgedrückten Frequenz auf, und das rnod'ulierte Signal kann am Ende io der zweiten Verzögerungsleitung ausgekoppelt werden. Die beiden Rollen können auch vertauscht werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Laufzeitröhre, insbesondere Wanderfeldröhre, in der ein Elektronenstrahl mit fortschreitenden elektrischen Feldern in Wechselwirkung ist und die mindestens zwei voneinander entkoppelte, hinsichtlich ihrer Verzögerungscharakteristik verschiedenartig ausgebildete Verzögerungsleitungen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Verzögerungsleitungen als Kettenleiter aufgebaut, eine andere als Wendel ausgebildet ist.
2. 2. Laufzeitröhre nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Frequenzverhältnis zwischen zwei aufeinanderfolgenden Systemen ein unechter Bruch ist. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 934 220, 951 092, 95I 098, 958 268, 959 588; österreichische Patentschrift Nr. 166 z92.