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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 18. April 1952 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956Registration date: April 18, 1952. Advertised on June 28, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung befaßt sich mit konstruktiven Verbesserungen an Wanderfeldröhren. Wanderfeldröhren werden besonders dann verwendet, wenn es nötig ist, Hochfrequenzschwingungen über ein breites Frequenzband zu verstärken. Die Röhre hat eine Verzögerungsleitung, gewöhnlich'eine Wendel, für die Hochfrequenzwelle, welche in Wechselwirkung mit einem der Verzögerungsleitung dicht benachbarten Elektronenstrahl tritt. Die Arbeitsweise der Verzögerungsleitung ist folgende: Die axiale Geschwindigkeit der Hochfrequenzsignale, die auf den wendeiförmigen Weg der Leitung geführt werden, ist angenähert die gleiche oder um einen kleinen Betrag geringere als die Geschwindigkeit der Elektronen des Strahles. Das elektrische Feld der Hochfrequenzwelle tritt mit dem Elektronenstrahl in Wechselwirkung, und die Hochfrequenzsignale werden dadurch verstärkt. Die bekannten Wanderfeldröhren bestehen aus einer Elektronenkanone und einem langen dünnen, in einem Glaskörper eingeschlossenen Hochfrequenzteil, wo die Wechselwirkung zwischen der Hochfrequenzwelle und dem Elektronenstrahl stattfindet. Der Hochfrequenzteil (Verzögerungsleitung) besteht aus einer Zuleitung für die Hochfrequenzenergie bei oder unmittelbar benachbart der Elektronenkanone und einer Ableitung für die Hochfrequenzenerg.ie am anderen Ende der Verzögerungsleitung, benachbart der Sammelelektrode, für die Elektronen.The invention is concerned with constructive improvements to traveling wave tubes. Traveling wave tubes are especially used when it is necessary to have high frequency vibrations over a to amplify wide frequency band. The tube has a delay line, usually a helix, for the high frequency wave which interacts with one of the delay line tightly adjacent electron beam occurs. The operation of the delay line is as follows: The axial speed of the high-frequency signals, which led to the helical path of the line is approximately the same or a small amount less than the speed of the electrons of the beam. The electric field of the high frequency wave occurs with the electron beam in interaction, and the high frequency signals are thereby amplified. The known Traveling wave tubes consist of an electron gun and a long thin one, in a glass body enclosed high-frequency part, where the interaction between the high-frequency wave and the electron beam takes place. The high frequency part (delay line) consists from a supply line for the high-frequency energy at or in the immediate vicinity of the electron gun and a derivation for the high frequency energy at the other end of the delay line, adjacent to the collecting electrode, for the electrons.

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I 5745 VIII a 121 a¹ I 5745 VIII a 121 a ¹

Die Erfindung schlägt vor, bei einer Kupplungseinrichtung für eine Wanderfeldverstärkerröhre, welche an dem einen Ende ein Strahlerzeugungssystem und an dem anderen Ende eine Eelektrode sowie eine dazwischenliegende Verzögerungsleitung aufweist und bei der an beiden Enden der Verzögerungsleitung Anschlüsse für die Zuführung bzw. Abführung der Hochfrequenzschwingungen vorgesehen sind, die Anschlüsse mit Leitungen zuThe invention proposes a coupling device for a traveling field amplifier tube, which has a beam generating system at one end and at the other end an electrode and an intermediate delay line has and at both ends of the delay line connections for the feed or dissipation of the high-frequency vibrations are provided, the connections with lines to

ίο versehen, welche beide zu einer Kopplungseinrichtung führen, die an dem Ende der Röhre angeordnet ist, welches dler Auffangelektrode benachbart ist und die Kopplungseinrichtung mit den übrigen Teilen der Röhre konstruktiv vereinigt (mechanisch zusammenbaut). Dies hat den Vorteil, daß sowohl die Elektronenstrahlerzeugungsanordnung als auch die Hochfrequenzkopplungseinrichtung so im Gehäuse angeordnet werden können, daß derίο provided, which both become a coupling device lead, which is arranged at the end of the tube which is adjacent to the collecting electrode and the coupling device is structurally combined with the other parts of the tube (mechanical assemble). This has the advantage that both the electron gun as well as the high-frequency coupling device can be arranged in the housing that the

" Elektronenstrahl in enge Wechselwirkung mit der Hochfrequenzwelle auf der Verzögerungsleitung treten kann. Ferner lassen sich die Magnetspulen und deren magnetische Pole: besonders einfach an den Enden, der Verzögerungsleitung anbringen. Auch die einfache Anbringung eines Anpassungstransformators zwischen den Hochf requenzein- und -ausgangszuführungen und der Verzögerungsleitung ist ein weiterer Vorteil. Ferner ist die konstruktive Ausbildung des Gehäuses und die Anordnung der Elektronenkanone und' der Hochfrequenzkopplungseinrichtung darin eine besonders günstige Ausführungsform. Da das Gehäuse mit Gegenlagern versehen ist, gegen welche sich beim Zusammenbau sowohl die Elektronenkanone als auch die Hochfrequenzkopplungseinrichtung legt, ist eine axiale Ausrichtung des Elektronenstrahls zur Verzögerungsleitung gewährleistet. Das Gegenlager für die Magnetisierungseinrichtung ergibt eine koaxiale Ausrichtung des Magnetfeldes zur Verzögerungsleitung. Obwohl die Ausrichtglieder der Elektronenkanone und der Verzögerungsleitung nicht aus ferromagnetischem Material zu sein brauchen, sind sie doch vorzugsweise aus magne-"Electron beam interacts closely with the high frequency wave on the delay line can kick. Furthermore, the magnetic coils and their magnetic poles: can be switched on particularly easily attach the ends of the delay line. Also the simple attachment of a matching transformer between the high frequency input and output leads and the delay line is another benefit. Furthermore, the structural design of the housing and the arrangement of the electron gun and 'the high frequency coupling device therein is a special one favorable embodiment. Since the housing is provided with counter bearings against which the Assemble both the electron gun and the radio frequency coupling device, an axial alignment of the electron beam to the delay line is guaranteed. The counter bearing for the magnetization device results in a coaxial alignment of the magnetic field to Delay line. Although the alignment members of the electron gun and the delay line do not need to be made of ferromagnetic material, they are preferably made of magnetic

: tischem Material gefertigt, so daß sie Pole für den magnetischen Fluß bilden, wodurch das Magnetfeld längs der Verzögerungsleitung konzentriert wird und die Elektroden der Elektronenstrahlerzeugungseinrichtung abgeschirmt werden.: made of material so that they have poles for the Form magnetic flux, whereby the magnetic field is concentrated along the delay line and the electrodes of the electron gun are shielded.

Die Verschmelzung der Elektronenstrahlerzeugungsanordnung und der Hochf requenzkopplungseinrichtung mit dem Gehäuse erfolgt auf folgende Weise. Jede dieser Einheiten ist mit einem ähnlich geformten Diaphragma versehen, dessen eines Ende mit dem Gehäuse verbunden ist, während in das andere Ende die Durchführungen eingeschmolzen sind. Das Diaphragma stellt eine biegsame Verbindung für die zu verbindenden Teile dar, so daß der auf dem Diaphragma liegende atmosphärische Druck die Auisrichtglieder in ihrer Lage festhält. The merging of the electron gun and the high frequency coupling device with the case is done in the following way. Each of these units is similar to one shaped diaphragm, one end of which is connected to the housing, while in the other end the bushings are melted down. The diaphragm provides a flexible connection for the parts to be connected, so that the atmospheric Pressure holds the alignment members in place.

Die Anordnung der Elektronenkanoneneinheit ist derart, daß die Endplatte die Elektroden der Kanone in genauer Ausrichtung mit einer Öffnung in dieser Platte trägt. Die Anode (Beschleunigungselektrode) der Elektronenquelle ist mit dieser Platte verlötet, so daß die Platte die Wärme, ableitet. Die Hochfrequenzkoppluhgseinheit, die aus Ein- und Ausgangszuführungsleitungen für die Hochfrequenzenergie und einer Halterung für die wendeiförmige Leitung, die axial zu der Sammelelektrode ausgerichtet ist, besteht, trägt die Verbindungen zum Hochfrequenzein- und -ausgang. Die Ausrichtglieder halten die wendeiförmige Leitung in ihrer Lage fest. Die Anpassungstransformatoreti an den entgegengesetzten Enden der wendeiförmigen Leitung verbinden diese mit den Hochfrequenzeingangs- und: -ausgangszuführungen. Bei einer Ausführungsform besteht ein Teil der Leitung aus einem rohrförmigen Teil, welches einen schraubenförmig angeordneten Schlitz enthält, dessen Steigung sich stetig vom Unendlichen bis zur gleichmäßigen Steigung der wendeiförmigen Leitung verändert. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel besteht der Übertragungstransformator aus einem koaxialen Teil, und die wendeiförmige Leitung hat einen zylindrischen Endleiter, welcher kapazitiv mit dem inneren Leiter des koaxialen Teiles gekoppelt ist.The arrangement of the electron gun unit is such that the end plate meets the electrodes of the Carrying cannon in precise alignment with an opening in this plate. The anode (acceleration electrode) of the electron source is with this Plate soldered so that the plate dissipates heat. The high-frequency coupling unit that consists of Input and output feed lines for the high frequency energy and a bracket for the helical line, which is axially aligned with the collecting electrode, carries the connections for high frequency input and output. The alignment members hold the helical line in place. The matching transformerseti at the opposite ends of the helical line connect them to the High frequency input and output leads. In one embodiment, part of the Line made of a tubular part which contains a helically arranged slot, whose slope is steadily from infinity to the uniform slope of the helical Line changed. In another embodiment, the transmission transformer consists of a coaxial part, and the helical conduit has a cylindrical end conductor, which is capacitively coupled to the inner conductor of the coaxial part.

Die Erfindung sei an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments in the drawings.

Fig. ι zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Wanderfeldröhrenanordnung gemäß der Erfindung,Fig. Ι shows a perspective view of an embodiment of the traveling wave tube arrangement according to the invention,

Fig. 2 einen Längsschnitt der in Fig. 1 wiedergegebenen Wanderfeldröhre, aus dem die Kopplungseinrichtung ersichtlich ist, .FIG. 2 shows a longitudinal section of the one shown in FIG Traveling wave tube from which the coupling device can be seen,.

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt der Röhre der Fig. 2· längs der Linie 3-3 ;Figure 3 is an enlarged cross-section of the tube of Figure 2 taken along line 3-3;

Fig. 4 gibt einen Längsschnitt, eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kopplungseinrichtung für eine Wanderfeldröhre wieder; in4 shows a longitudinal section of a further exemplary embodiment of a coupling device for a traveling wave tube again; in

Fig. 5 wird ein Querschnitt der Fig. 4 längs der Linie 5-5 gezeigt;Figure 5 is shown a cross-section of Figure 4 along line 5-5;

Fig. 6 zeigt einen Teil eines Querschnittes eines weiteren Ausführungsbeispiels.Fig. 6 shows part of a cross section of a further embodiment.

In den Fig. 1, 2 und 3 besteht die Wanderfeldröhre aus einem zylindrischen Gehäuse 1 aus nichtmagnetischem Material, wie z. B. Kupfer. An dem einen Ende dieses Gehäuses 1 ist die Elektronenstrahlerzeugungsanordnung 2 und an, dem entgegengesetzten Ende die Kopplungseinrichtung 3 für die Hochfrequenzleitung angeordnet. Um das Gehäuse ist eine Magnetspule 4 angeordnet. An Stelle dieser Spule kann jedoch auch ein Permanentmagnet verwendet werden. Um die Lage der Magnetspule zu sichern, ist die äußere Oberfläche des Gehäuses mit Gegenlagern 5 versehen, gegen welche sich die Magnetspule legt. Die Elektronenstrahlerzeugungsanordnung 2 sowohl wie die Kopplungsanordnung 3 sind mit entsprechenden Ausrichtgliedern in Form der Platten 6 und 7 versehen. Das Gehäuse 1 ist an seiner äußeren Oberfläche mit den Gegenlagern 8 und 9 versehen, gegen welche sich die Platten 6 und 7 legen. Die Platte 6 der Elektronenkanone 2 ist mit einer Öffnung 10 versehen, durch welche der Elektronenstrahl der Kathode 11 geht. Die der Kathode gegenüber angeordnete Fokussierungs-In Figs. 1, 2 and 3 there is the traveling wave tube from a cylindrical housing 1 made of non-magnetic material, such as. B. Copper. To the one end of this housing 1 is the electron gun 2 and at the opposite end, the coupling device 3 for the high-frequency line is arranged. To the case a solenoid 4 is arranged. Instead of this coil, however, a permanent magnet can also be used will. To secure the position of the solenoid, the outer surface of the housing is with Counter bearings 5 are provided against which the magnet coil rests. The electron gun 2 as well as the coupling arrangement 3 are in the form with corresponding alignment members the plates 6 and 7 provided. The housing 1 is provided with the counter bearings 8 on its outer surface and 9, against which the plates 6 and 7 lie. The plate 6 of the electron gun 2 is provided with an opening 10 through which the electron beam of the cathode 11 passes. The the Focussing device arranged opposite the cathode

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I 5745 VIII a/21a*I 5745 VIII a / 21a *

elektrode 12 wird von Stäben aus'Quarz oder einem anderen Isolationsmaterial getragen. Die Stäbe ihrerseits sind an dem Anodenzylinder 14 befestigt. Der Anodenzylinder 14 besteht aus einer Anode 15 in Konusform, welche zusammen mit der Hülse 14 mit der Platte 6 hart verlötet ist. Die Platte 6, mit der die Anode verbunden ist, dient der Abstrahlung der erzeugten Wärme. Um die Elektronenkanone mit dem Gehäuse 1 zu verschmelzen, ist ein Diaphragma in Form einer becherförmigen Kolbenmembran 16 vorgesehen, welche eine Anzahl von eingeschmolzenen Durchführungen für die Elektrodenzuleitungen enthält, wie dies beispielsweise für die Zuleitung 20 zur Fokussierungselektrode 12 näher ausgeführt ist. Die Durchführung zur Zuleitung 20 wird gebildet aus den Keramikscheiben 17 und 18, einer rohrförmigen Verbindung 19, die vorzugsweise aus Nickeleisenlegierung besteht. Die Scheibe 18 ist mit der Röhre 19 verschmolzen, die ihrerseits mit der Kolbenmembran 16 verschmolzen ist. Die Scheibe 17 kann mit der Röhre 19 verschmolzen sein, aber wenn eine gleiche Verschmelzung für die Scheibe 18 vorgesehen ist, dient die Scheibe 17 mehr als Lager für die ,Zuführung als zur Einschmelzung.Electrode 12 is carried by rods made of quartz or some other insulation material. The bars in turn are attached to the anode cylinder 14. The anode cylinder 14 consists of an anode 15 in a cone shape, which is brazed together with the sleeve 14 to the plate 6. The plate 6, with to which the anode is connected, serves to radiate the generated heat. To the electron gun to fuse with the housing 1 is a diaphragm in the form of a cup-shaped piston membrane 16 is provided, which has a number of melted-down bushings for the electrode leads contains, as is the case, for example, for the lead 20 to the focusing electrode 12 is detailed. The leadthrough to the supply line 20 is formed from the ceramic disks 17 and 18, a tubular connection 19 which preferably made of nickel iron alloy. The disc 18 is fused to the tube 19, the is in turn fused to the piston diaphragm 16. The disk 17 can be fused to the tube 19 be, but if an equal fusion is provided for the disc 18, the serves Disk 17 more as a bearing for, feed than for melting.

Auf der Kolbenmembran 16 ist ein Sockel 21 angeordnet, welcher eine Anzahl von Durchführungen ähnlich dem Durchführungsstift 22 enthält. In der Mitte der Kolbenmembran 16 ist ein Pumpröhrchen 23 angeordnet. Der Sockel 21 ist mit den Stangen 24, beispielsweise durch Schrauben 25, verbunden. Der äußere Rand 26 der Kolbenmembran 16 ist mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 1 bei 27 hart verlötet. Die Kolbenmembran 16 ist durch die Verbindungsstäbe 28 mit der Platte 6 verbunden. Wenn die gesamte Anordnung der Elektronenkanone in das Gehäuse 1 eingeführt ist, wird die Mutter 29 leicht angezogen, so daß sich die Platte 6, auf welcher die Elektroden der Kanone angeordnet sind, automatisch gegen das Gegenlager 8 legt. Nun wird die Kolbenmembran 16 mit dem Gehäuse ,1 bei 27 verlötet, und die Elektronenkanone ist dadurch genau ausgerichtet in dem Gehäuse 1 angeordnet. A base 21, which contains a number of feedthroughs similar to the feedthrough pin 22, is arranged on the piston diaphragm 16. A pump tube 23 is arranged in the middle of the piston diaphragm 16. The base 21 is connected to the rods 24, for example by screws 25. The outer edge 26 of the piston diaphragm 16 is brazed to the inner surface of the housing 1 at 27. The piston diaphragm 16 is connected to the plate 6 by the connecting rods 28. When the entire arrangement of the electron gun has been inserted into the housing 1, the nut 29 is tightened slightly so that the plate 6 on which the electrodes of the gun are arranged automatically lies against the counter bearing 8. The piston diaphragm 16 is now soldered to the housing 1 at 27, and the electron gun is thereby arranged in the housing 1 in a precisely aligned manner.

Die Kopplungsanordnung 3 besteht aus der Platte 7, mit welcher ein weiteres Diaphragma in Form eines Faltenbalges 30 verbunden ist. In der Platte 7 und: in dem Faltenbalg 30 sind die Zuführungen 31 und 32 für die Ein- und Auskopplung und die Sammelelektrode 33 für die Elektronen angeordnet. Die Zuleitung für die Einkopplung besteht aus der koaxialen Leitung,.bestehend aus dem Außenleiter 34 und dem Innenleiter 35. Zwischen dem Außenleiter 34 und dem Innenleiter 35 ist die Keramikscheibe 36 eingeschmolzen. Die Zuleitung 32 für die Auskopplung besteht beispielsweise aus der koaxialen Leitung mit dem Außenleiter 37 und dem Innenleiter 38, die mit der Scheibe 39 verschmolzen sind. Auf der Innenseite der Platte 7 istThe coupling arrangement 3 consists of the plate 7, with which a further diaphragm in Form of a bellows 30 is connected. In the plate 7 and: in the bellows 30 are the feeds 31 and 32 for coupling and decoupling and the collecting electrode 33 for the electrons is arranged. The feed line for the coupling exists from the coaxial line, .consisting of the outer conductor 34 and the inner conductor 35. Between The ceramic disk 36 is melted down to the outer conductor 34 and the inner conductor 35. The supply line 32 for the coupling consists for example of the coaxial line with the outer conductor 37 and the inner conductor 38, which are fused to the disk 39. On the inside of the plate 7 is

fio die Verzögerungsleitung vorzugsweise in Form einer Wendel 40 befestigt. Wenn gewünscht, kann die Verzögerungsleitung andere Formen annehmen, beispielsweise eine Anzahl von ringförmigen Scheiben oder Platten, wobei wiederum die axiale Geschwindigkeit der Hochfrequenzwelle etwas niedriger sein soll als die Geschwindigkeit der Elektronen des Elektronenstrahles. Die Wendelleitung 40 wird vorzugsweise in einem Quarzrohr 41 untergebracht, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Die Enden der Wendelleitung 40 sind in Hülsen 42 und 43 der Innenleiter der Anpassungsübertrager 44 und 45 angeordnet. Die Röhre 41, im wesentlichen die erste Hälfte ihrer Länge, ist vorzugsweise an ihrer äußeren Oberfläche mit kohlenstoffähnlichen Materialien bedeckt. Der Anpassungsübertrager 44 wird von dem Teil 46 der Eingangsleitung 31 getragen. Der Teil 46 ist mit einem rechten Winkel 47 versehen, und die Innen- und Außenleiter 34 und 35 sind in rechten Winkeln an den Anpassungstransformator 44 herangebracht. Der Anpassungstransformator besteht aus der inneren Hülse 42 und der äußeren Hülse oder dem Zylinder 48. Der Außenleiter 34 ist durch den Teil 47 mit einer Öffnung in der Wand des Zylinders 48 verbunden und der Innenleiter 35 mit der Hülse 42. Das der Elektronenkanone; benachbarte Ende des Zylinders 48 ist durch eine mit der Hülse 50 verbundene Platte 49 abgeschlossen. Die Hülse 50 ist ihrerseits mit der Wendel 40 verbunden. Das andere Ende 51 des Zylinders 48 ist offen. Der Innenleiter 35 ist durch die Kapazität zwischen den Hülsen 42 und 50 gekoppelt. 'fio, the delay line is preferably attached in the form of a helix 40. If desired, can the delay line can take other shapes, for example a number of annular ones Discs or plates, in turn, the axial speed of the high frequency wave something should be lower than the speed of the electrons in the electron beam. The helical cable 40 is preferably accommodated in a quartz tube 41, as can be seen from FIG. The ends of the helical cable 40 are in sleeves 42 and 43 of the inner conductors of the matching transformers 44 and 45 arranged. The tube 41, substantially the first half of its length, is preferred covered on their outer surface with carbon-like materials. The adaptation transformer 44 is carried by part 46 of input line 31. Part 46 is with a at right angles 47, and the inner and outer conductors 34 and 35 are at right angles the matching transformer 44 brought up. The matching transformer consists of the inner sleeve 42 and the outer sleeve or cylinder 48. The outer conductor 34 is through the part 47 is connected to an opening in the wall of the cylinder 48 and the inner conductor 35 is connected to the sleeve 42. That of the electron gun; adjacent end of the cylinder 48 is connected to the sleeve 50 by one Plate 49 completed. The sleeve 50 is in turn connected to the helix 40. The other End 51 of cylinder 48 is open. The inner conductor 35 is due to the capacitance between the sleeves 42 and 50 coupled. '

Der Anpassungstransformator 45 am Ausgang der Wendel 40 ist ähnlich wie der Transformator 44 gebildet und besteht aus der inneren Hülse 43, mit welcher der Innenleiter 38 der Ausgangsleitung 32 verbunden ist, und dem mit dem Außenleiter 37 verbundenen Außenzylinder 52. Die Wendel 40 kann mit einer Kopplungshülse 53, die kapazitiv mit der Hülse 43 gekoppelt ist, versehen sein. Das Ende des Zylinders 52 ist mit der Hülse 53 durch eine leitende Platte 54 verbunden. Die Platte 54 und der Zylinder 52 sind durch die Platte 7 in ihrer Lage festgehalten.The matching transformer 45 at the output the helix 40 is formed similarly to the transformer 44 and consists of the inner sleeve 43, with which the inner conductor 38 of the output line 32 is connected, and that with the outer conductor 37 connected outer cylinder 52. The helix 40 can with a coupling sleeve 53, the capacitive is coupled to the sleeve 43, be provided. The end of the cylinder 52 is through with the sleeve 53 a conductive plate 54 is connected. The plate 54 and the cylinders 52 are held in place by the plate 7.

Die Sammelelektrode 33 wird durch die Platte 7 axial zu der Öffnung 55 ausgerichtet durch die Nickeleisenröhren 55 und 57 gehalten, welche ihrerseits durch die Keramikhülse 58 verbunden sind. Die gesamte Hochfrequenzkopplungseinrichtung 3 einschließlich der Anpassungstransformatoren 44 und 45 und der Wendelleitung 40 sind in einer Lehre so angeordnet, daß die Achse der Wendelleitung zu der Öffnung 55 genau ausgerichtet ist. Da die Leitung sich über die Platte 7 hinaus erstreckt, besteht die Möglichkeit, daß sich dieses Teil bewegt. Um dies zu vermeiden und die Wendelleitung in ihrer Lage zum Elektronenstrahl festzuhalten, ist die Platte 6 der Elektronenkanone mit einer Anzahl von Öffnungen 59 versehen, welche Ausrichtstifte 60, die auf der Platte 49 angebracht sind, aufnehmen können. Wenn die gesamte Kopplungseinrichtung genau mit der Platte 6 gegen das Gegenlager 9 ausgerichtet ist, wird der Faltenbalg 30 mit dem Gehäuse 1 bei 61 hart verlötet. Die Kopplungseinrichtung ist auf diese Weise an dem einen Ende des Gehäuses, mit dem Ein- undThe collecting electrode 33 is aligned axially through the plate 7 with the opening 55 through the Nickel iron tubes 55 and 57 held, which in turn are connected by the ceramic sleeve 58. The entire high-frequency coupling device 3 including the matching transformers 44 and 45 and the helical cable 40 are in one The teaching is arranged so that the axis of the helical cable is precisely aligned with the opening 55. Since the line extends beyond the plate 7, there is a possibility that this Part moves. In order to avoid this and the position of the helical cable in relation to the electron beam to hold, the plate 6 of the electron gun is provided with a number of openings 59, which alignment pins 60 mounted on plate 49 can receive. If the entire Coupling device is precisely aligned with the plate 6 against the counter bearing 9, the Bellows 30 are brazed to the housing 1 at 61. The coupling device is in this way at one end of the housing, with the input and

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/ 5745 VIIIal21 α⁴ / 5745 VIIIal21 α ⁴

Ausgang für die Hochfrequenzenergie und mit einer .,- Zuführung für die Kollektorelektrode versehen.Output for the high-frequency energy and with a., - supply for the collector electrode.

Aus dem Obengesägten geht hervor, daß die Wanderfeldröhre, welche in eine Umhüllung eingeschmolzen ist, an ihrem einen Ende mit einem Sockel für die; Elektroden der Elektronenkanone und an dem anderen Ende mit den Ein- und Ausgangszuführüngen für die Hochfrequenzverbindungen versehen ist. Die Elektronenkanone und dieFrom what has been sawn above it can be seen that the traveling wave tube, which is melted into a casing is, at one end with a base for the; Electron gun electrodes and at the other end with the input and output feeders for the high-frequency connections is provided. The electron gun and the

ίο Hochfrequenzkopplungseinrichtung sind mit Ausrichtgliedern versehen, durch welche eine genaue . Ausrichtung erreicht wird, wenn die beiden in dem Gehäuse ι aufgebaut sind. Weiterhin sind die Aus- - richtglieder oder Platten aus magnetischem Material und bilden dadurch Magnetpole für die Magnetspule 4, wodurch die maximale Flußdichte in der Achse der Wendelleitung erzeugt wird, so daß ein gleichmäßiger Strahl über die ganze Länge der Wendel erreicht wird. Bei manchen Röhrenkonstruktionen sind die Ausrichtglieder nicht aus ferromagnetische!!! Material, besonders dann, wenn die Glieder mehr zum Aufbau als zur Beeinflussung des magnetischen Flusses benötigt werden.ίο High frequency coupling devices are with alignment links provided by which an exact. Alignment is achieved when the two are in the Housing ι are constructed. Furthermore, the alignment members or plates are made of magnetic material and thereby form magnetic poles for the magnetic coil 4, whereby the maximum flux density is generated in the axis of the helical cable, so that a uniform beam over the entire length the helix is reached. On some tube designs, the alignment links are not off ferromagnetic !!! Material, especially when the limbs are more about building than influencing of the magnetic flux are required.

In den Fig. 4 und 5 werden andere Ausführungsbei spiele der Erfindung wiedergegeben. Für die Teile der Röhre in diesen Figuren, die die gleichen' sind wie in den Fig. 1, 2. und 3, werden die gleichen Bezugszeichen benutzt. Die Unterschiede in diesen Figuren bestehen in der Anordnung der Halterung der Verzögerungsleitung, der Anpassungstransformatoren, der Kopplungseinrichtung zwischen der Leitung und den Ein- und Ausgangsverbindungen 31 und 32 und der Anordnung der Elektronenkanone und der Hochfrequenzkopplungseinrichtung in dem Gehäuse. Die Eingangszuleitung 31 hat einen Teil 46, wie vorher beschrieben, ausgenommen der Innenleiter 35. Der Innenleiter 35 ist mit einem Anpassungstransformator oder einem Übergangsabschnitt 62 versehen. Dieser Abschnitt 62 besteht aus einer Anzahl Windungen 63, deren Steigung von der der Wendel 64 bis unendlich anwächst am' Punkt 65, wo der Abschnitt 62 mit dem Leiter 35 gekoppelt ist. Das Ende der Wendel 64 ist durch einen rechten Winkel 66 mit dem Wendelteil 67 verbunden, welcher seinerseits durch den rechten Winkel 68 mit der Wendel 64 verbunden ist. Der Außenleiter endigt in der Nähe der rechtwinkligen Verbindung. Der Ausgang der Wendel 64 ist in ähnlicher Weise durch einen rechten Winkel mit dem Wendelteil 69 verbunden, welcher seinerseits wiederum über den Anpassungstransformator 70 mit dem Inmenldter 38 der Ausgangsleitung 32 verbunden ist. Der Außenleiter 37 endigt in der Nähe der Verbindung des Wendelteiles 69 und des .Transformatorenteiles 70. Um die Wendelleitung genau ausgerichtet zu den Öffnungen 10 und 55, durch welche der Elektronenstrom fließt, anzuordnen, sind zwei Träger 71 und 72, die auf dem Teil 46 befestigt sind, vorgesehen. Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, sind diese beiden Teile gleich. Jeder Träger besteht aus einer Hülse 73, welche einen Flansch 74 besitzt, an welchem die Stifte 75 und 76 angeschweißt sind, die ihrerseits die Klemmen ¹J] und 78 tragen. Die Klemme TJ ruht auf einem Paar Haltestiften 79 und 80, die mit den Stiften 75 und 76 verschweißt oder auf andere Weise an diesen befestigt sind. Die zwei Klemmen 77 und 78 sind mit V-förmigen Nuten versehen, die über das Quarzrohr 81 passen. Zwecks Federung der Halterung ist die obere Klemme 78 mit Federn 82 versehen, die durch die Haltestifte 83 an den Stiften 75 und 76 gehalten werden. Die. Hochf requenzenergie der koaxialen Eingangsleitung 31 wird der Wendel 67 durch den Transformationsteil 62 übertragen. Die Hochfrequenzenergie des Wendelteiles 67 wird zur Wendel 64 geleitet, wo das elektrische FeId^ der Hochfrequenzenergie mit den Elektronen des die Wendel axial durch-.. fließenden Elektronenstrahles in Wechselwirkung tritt. Da die axiale Geschwindigkeit der Hochfrequenzenergie kleiner als die Geschwindigkeit der Elektronen ist, wird eine Energieübertragung von den Strahlelektronen zu den Wellen der Hochfrequenzenergie erreicht. Dies hat die Verstärkung der Hochfrequenzenergie, welche durch den Teil 70 zu dem koaxialen Ausgangsleiter 32 übertragen wird, zur Folge.4 and 5, other Ausführungsbei games of the invention are reproduced. For those parts of the tube in these figures that are the same as in Figures 1, 2 and 3, the same reference numerals are used. The differences in these figures consist in the arrangement of the holder of the delay line, the matching transformers, the coupling device between the line and the input and output connections 31 and 32 and the arrangement of the electron gun and the high-frequency coupling device in the housing. The input lead 31 has a part 46, as previously described, with the exception of the inner conductor 35. The inner conductor 35 is provided with a matching transformer or a transition section 62. This section 62 consists of a number of turns 63, the pitch of which increases from that of the helix 64 to infinity at the point 65 where the section 62 is coupled to the conductor 35. The end of the helix 64 is connected to the helix part 67 by a right angle 66, which in turn is connected to the helix 64 by the right angle 68. The outer conductor ends near the right-angled connection. The output of the helix 64 is similarly connected by a right angle to the helix part 69, which in turn is connected to the internal terminal 38 of the output line 32 via the matching transformer 70. The outer conductor 37 ends in the vicinity of the connection between the helical part 69 and the transformer part 70 are attached, provided. As can be seen from FIGS. 4 and 5, these two parts are the same. Each support consists of a sleeve 73 which has a flange 74 to which the pins are welded 75 and 76 which in turn carry the terminals ¹ J] and 78th The clamp TJ rests on a pair of retaining pins 79 and 80 which are welded or otherwise attached to pins 75 and 76. The two clamps 77 and 78 are provided with V-shaped grooves that fit over the quartz tube 81. For the purpose of resilience of the holder, the upper clamp 78 is provided with springs 82 which are held on the pins 75 and 76 by the retaining pins 83. The. High frequency energy of the coaxial input line 31 is transmitted to the helix 67 through the transformation part 62. The high-frequency energy of the filament part 67 is conducted to the filament 64, where the electrical field of the high-frequency energy interacts with the electrons of the electron beam axially flowing through the filament. Since the axial speed of the high frequency energy is less than the speed of the electrons, energy transfer from the beam electrons to the waves of the high frequency energy is achieved. This results in the amplification of the radio frequency energy transmitted through the portion 70 to the coaxial output conductor 32.

In der Fig. 4 unterscheidet sich der Aufbau der Elektronenstrahlerzeugungsanordnung und der Hochfrequenzkopplungseinrichtung von den An-Ordnungen, die in Fig. 2 wiedergegeben sind. Das Gehäuse i_fl ist mit einem Gegenlager in Form einer Vertiefung 84 versehen, gegen welches ein kreisförmiger Flansch der Endplatte y_a zum. Zwecke der Ausrichtung drückt. In dieser Stellung wird der Flansch 85 mit dem Gehäuse bei 86 hart verlötet. Am anderen Ende des Gehäuses i_a ist ein ringförmiger Teil 87 aus magnetischem Material mit einer Vertiefung 88 versehen und an dieser Stelle mit dem Gehäuse i_a hart verlötet. Der Ring 87, welcher einen Teil des Gehäuses i_a bildet, ist mit ■ einem ringförmigen Gegenlager 89 versehen, gegen welches sich die Ausrichtplatte 6„ legt. Ein zylindrisches Gehäuse 90 ist mit dem Ring 87 hart verlötet und bildet eine Erweiterung des Gehäuses i_a und ein Gegenlager für die Magnetspule 4. Wenn die Elektronenstrahlerzeugungsanordnung 2_fl in das Gehäuse eingeführt ist, so ist seine Lage durch das Gegenlager 89 bestimmt, gegen welches sich die Platte 6_a legt. Die Lage der Elektronenkanone wird durch Hartverlöten der Kolbenmembran mit dem Gehäuse 90, wie dies vorher in Verbindung mit der Fig. 2 beschrieben wurde, gesichert. Am anderen Ende des Gehäuses I₀ beschließt die Ausrichtplatte 7_ß, mit welcher die Ein- und Ausgangsleitungen 31 und 32 verschmolzen sind, das Gehäuse. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein vollständiger Magnetschluß zwischen den Endteilen 91 und 92 der Magnetspule vorgesehen. Der Magnetfluß hat auf diese Weise einen direkten Weg von der Magnetspule 4 zu den Ausrichtplatten 6_fl und 7a, wobei das magnetische. Feld axial zwischen den Platten 6_a und J_a konzentriert ist.In FIG. 4, the structure of the electron gun and the high-frequency coupling device differs from the arrangements shown in FIG. The housing i _fl is provided with a counter bearing in the form of a recess 84, against which a circular flange of the end plate y _a for. Purposes of alignment presses. In this position the flange 85 is brazed to the housing at 86. At the other end of the housing i _a , an annular part 87 made of magnetic material is provided with a recess 88 and is hard-soldered _{to the housing i a at this point.} The ring 87, which forms part of the housing i _a , is provided with an annular counter-bearing 89, against which the alignment plate 6 ″ rests. A cylindrical housing 90 is brazed to the ring 87 and forms an extension of the housing i _a and a counter bearing for the magnetic coil 4. When the electron gun 2 _fl is inserted into the housing, its position is determined by the counter bearing 89 against which the plate 6 _a lays. The position of the electron gun is secured by brazing the piston diaphragm to the housing 90, as previously described in connection with FIG. At the other end of the housing I ₀ closes the alignment plate 7 _ß , with which the input and output lines 31 and 32 are fused, the housing. In this embodiment, a complete magnetic closure is provided between the end portions 91 and 92 of the solenoid. In this way, the magnetic flux has a direct path from the magnetic coil 4 to the alignment plates 6 _fl and 7a, the magnetic. Field is concentrated axially between the plates 6 _a and J _a.

In der Fig. 6 wird ein weiteres Beispiel für die Ausrichtplatte beschrieben. Die Ausrichtplatte 6_b Another example of the alignment plate is described in FIG. The alignment plate 6 _b

547/397547/397

I5745 VIIIal21a*I5745 VIIIal21a *

ist mit einem Außenflansch, welcher sich axial über die Platte, wie dies durch 93 und 94 angezeigt ist, erstreckt, versehen. Die Elektronenkanone, bestehend! aus dem Gehäuse 9O₆₁ kann vollständig mit der Platte 6j vereinigt werden, vor -ihrer Vereinigung mit dem Gehäuse i_a. Die so vereinigte Elektronenstrahlerzeugungsanordnung kann nun bei dem Gegenlager
verlötet werden.is provided with an outer flange which extends axially across the plate as indicated by 93 and 94. The electron gun, consisting! from the housing 90 ₆₁ can be completely united with the plate 6j before it is combined with the housing i _a . The electron beam generating arrangement thus combined can now be used at the counter bearing
be soldered.

mit dem- Gehäuse i_a hartwith the housing i _a hard

Claims

Claims ·.

i. Coupling device for a traveling wave amplifier tube, which at the one End a beam generating system and at the other end a collecting electrode and a has intermediate delay line and at both ends of the delay line Connections for the supply or discharge of high-frequency vibrations are provided, characterized in that that the connections are provided with lines, both of which lead to a coupling device lead, which is arranged at the end of the tube which is adjacent to the collecting electrode, and that the coupling device Structurally combined with the other parts of the tube (mechanically assembled) is.

2. Coupling device according to claim 1, characterized in that the coupling device is designed as a carrier for the delay line.

3. Traveling wave tube for a coupling device according to claim 1 and / or 2, characterized characterized in that the housing of the traveling wave tube is provided with two counter bearings is, of which one for the beam generation system and the other for the coupling

40. treatment facility is suitable.

4. Traveling wave tube according to claim 3, characterized in that the beam generating system and the coupling device with alignment members for the corresponding counter bearings are provided.

5. traveling wave tube according to claim 3, characterized in that a third counter bearing for the focusing device is provided.

6. traveling wave tube according to claim 4, characterized in that the alignment members a Represent platen.

7. Traveling wave tube according to claim 3, characterized in that both the beam generation system as well as the coupling device a part made of magnetic material and a Focusing device, which is coupled with its poles with this part, possesses.

8. traveling wave tube according to claim 3, characterized in that the beam generating system is provided with electrodes for beam generation and with an alignment member, which determines the position of these electrodes in the housing.

9. traveling wave tube according to claim 8, characterized in that the alignment member consists of a with an aperture plate, on which the electrodes are axially aligned are attached to this opening.

10. Traveling wave tube according to claim 9, characterized in that one of these electrodes is an anode that adjoins the plate, the plate serving as a heat conductor.

11. traveling wave tube according to claim 9, characterized in that parts of the aligning member are formed so that a. magnetic field arises axially to the electron beam ^r , and that the plate consists of magnetic material and in this way a part ■. of the path of the magnetic flux and shields the electrodes of the jet generating system from the magnetic flux.

12. Traveling wave tube according to claim 3, characterized in that the beam generating system a piston diaphragm (16) which is fused to the housing.

13. Traveling wave tube according to claim 12, characterized characterized in that the electrodes for beam generation between the alignment member and the piston membrane (16) are arranged and the leads to these electrodes from go the piston diaphragm.

14. Traveling wave tube according to claim 13, characterized characterized in that the cup-shaped piston diaphragm (16) through a implementation load-bearing base and plinth plate is complete.

15. Traveling wave tube according to claim 3, characterized characterized in that the coupling device is fixed in its position in the housing by an alignment member and the and output feeders are carried by this alignment member.

16. Traveling wave tube according to claim 15, characterized characterized in that the alignment member consists of an apertured plate and a collecting electrode is attached to the outside of this plate.

17. Traveling wave tube according to claim 15, characterized characterized in that the coupling means includes a pleat lining (30) carried by the alignment member and fusing this bellows to the housing some distance from the alignment member is.

18. Traveling wave tube according to claim 15, characterized characterized in that the input feed of the coupling device is formed by a coaxial conductor, which extending through the alignment member in proximity to the beam generation system, and a matching transformer is arranged between the coaxial input conductor and the delay line.

19. Traveling wave tube according to claim 18, characterized marked that the center conductor of the 12.5 matching transformer with the delay

609 547/397

15745 VIII a/21a*15745 VIII a / 21a *

rungsledtung is coupled and the outer conductor forms a conductive cylinder, which with the Delay line is connected and both the inner and outer conductors of the coaxial Feed line with the corresponding inner and outer conductors of the An ^ matching transformer are connected.

20. Traveling wave tube according to claim 19, characterized in that the delay line by a cylindrical at its ends Share provided helix is formed.

21. Traveling wave tube according to claim 18, characterized characterized in that the delay line is a helix and the matching transformer from a helical part consists, which is coaxially connected to the center conductor of the coaxial ■ feeds, and the slope of the helical part from the slope of the helix at one end to the Infinite at the other end is rising.

22. Traveling wave tube according to claim 15, characterized in that the delay line is a helix carried by an insulation tube and that the insulation tube is in turn carried by the input feed of the coupling device.

Considered publications:
French patent specification No. 946 141,
511

Hierzu ΐ Blatt ZeichnungenFor this purpose ΐ sheet of drawings