DEP0053911DA

DEP0053911DA - Traveling wave generator tube

Info

Publication number: DEP0053911DA
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dr.-Ing. Erlangen Grassl
Original assignee: Siemens and Halske AG
Current assignee: Siemens and Halske AG
Publication date: 1951-02-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Röhrenanordnung zur Erzeugung von Zentimeterwellen und anderen sehr hohen Frequenzen. Dabei sollen Frequenzen von möglichst veränderbarer Wellenlänge und verhältnismäßig größere Leistung erzeugt werden. Die bisher bekannten Wanderwellen besitzen nur eine verhälnismäßig geringe Leistung.The invention relates to a tube arrangement for generating centimeter waves and other very high frequencies. The aim is to generate frequencies with a wavelength that is as variable as possible and with a relatively greater power. The previously known traveling waves only have a relatively low power.

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt. Die Erfindung besteht darin, dass die Röhre nach Art einer Magnetfeldlaufzeitröhre mit zentral angeordneter, vorzugsweise zylindrischer Kathode ausgebildet ist. Die Wanderfeldgeneratorröhre nach der Erfindung unterscheidet sich von einer Magnetfeldlaufzeitröhre aber dadurch, dass keine Schwingkreise mit ausgeprägter Resonanzfrequenz vorhanden sind, sondern an deren Stelle eine derartige Anordnung mit Leitungseigenschaften vorgesehen ist, dass in derselben durch den umlaufenden Elektronenstrahl Hochfrequenzenergie induziert wird. Um die Kathode herum kann beispielsweise eine Drahtwendel gelegt sein, welche die Wanderwelle führt und in der die Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und elektrischen Feldern der Wanderwellen wirksam wird.This disadvantage is eliminated by the invention. The invention consists in that the tube is designed in the manner of a magnetic field transit time tube with a centrally arranged, preferably cylindrical cathode. The traveling-field generator tube according to the invention differs from a magnetic-field time-of-flight tube in that there are no oscillating circuits with a pronounced resonance frequency, but instead an arrangement with conduction properties is provided that induces high-frequency energy in it by the circulating electron beam. A wire coil, for example, which guides the traveling wave and in which the interaction between the electron beam and electrical fields of the traveling waves is effective, can be placed around the cathode.

Durch die ringförmig um die Kathode herumgeführten Elektronen findet eine elektronische Rückkopplung zwischen Eingangs- und Ausgangskreis statt, die eine Selbsterregung der Röhre bewirkt. Da bei einer vorgegebenen Wendel die Rückkopplungsbedingungen nur für eine einzige Wellenlänge erfüllt sind, und sich auf diese Weise nur solche Frequenzen erregen lassen, deren Wellenlänge in einem ganzzahligem Verhältnis zur Länge der Wendelachse stehen, ist es notwendig, zur Veränderung der Wellenlänge zusätzliche Maßnahmen zu verwenden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Phasenschieber in die Anordnung mit Leistungseigenschaften gebracht werden. Ein solcher Phasenschieber kann wiederum ein Gebilde mit Leitungseigenschaften sein, z.B. eine veränderliche konzentrische Leitung, die in den Zug der Wendel eingeschaltet ist.The electrons, which are led in a ring around the cathode, create an electronic feedback between the input and output circuit, which causes the tube to self-excite. Since the feedback conditions are only met for a single wavelength with a given helix, and only those frequencies can be excited in this way, the wavelength of which is in an integer ratio to the length of the helix axis, it is necessary to use additional measures to change the wavelength . For this purpose, for example, a phase shifter can be brought into the arrangement with performance properties. Such a phase shifter can in turn be a structure with conduction properties, e.g. a variable concentric conduction which is switched into the train of the helix.

Anhand der zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden:The invention is to be explained in more detail with the aid of the drawing:

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele einer Wanderfeldgeneratorröhre in den für die Erfindung wesentlichen Teilen schematisch veranschaulicht. Figur 1 zeigt eine solche Röhre im Schnitt, wobei in einem geschlossenen Entladungsgefäß 1 an zentraler Stelle eine zylindrische Kathode 2 sich befindet. Die Kathode ist von einem geeignetem Gebilde mit Leitungseigenschaften, z.B. einer Wendel 3, umgeben. Anfang und Ende der Wendel 3 sind bei 4 und 5 herausgeführt und bilden den Eingang bzw. Ausgang der Röhre.In the figures, exemplary embodiments of a traveling-field generator tube are illustrated schematically in the parts essential to the invention. FIG. 1 shows such a tube in section, a cylindrical cathode 2 being located in a closed discharge vessel 1 at a central point. The cathode is surrounded by a suitable structure with conductive properties, e.g. a helix 3. The beginning and end of the coil 3 are led out at 4 and 5 and form the entrance and exit of the tube.

In Figur 2 ist die gleiche Anordnung, von der Seite gesehen, schematisch veranschaulicht. Die gleichen Teile sind hierbei mit denselben Bezugszeichen versehen. Mit 6 und 7 sind dabei die Zuleitungen zur Kathode bezeichnet, die Pfeile 8 veranschaulichen die Richtung des Magnetfeldes zur Erzielung einer kreisförmigen Elektronenbahn.In Figure 2, the same arrangement, seen from the side, is illustrated schematically. The same parts are given the same reference numerals. The leads to the cathode are denoted by 6 and 7, the arrows 8 illustrate the direction of the magnetic field to achieve a circular electron path.

In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem eine veränderbare Frequenz erzeugt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Phasenschieber in Gestalt einer veränderbaren, konzentrischen Leitung 9 vorgesehen, der zwischen Eingang und Ausgang der Wendel derart angeordnet wird, dass jeweils für die gewünschte Wellenlänge die richtige Phasenlage der Rückkopplung hergestellt ist. Der Phasenschieber arbeitet derart, dass das Gebilde in Richtung des Doppelpfeiles 10 nach oben oder unten bewegt wird, sodass die konzentrische Leitung auf verschiedene Länge einstellbar ist.FIG. 3 illustrates a further exemplary embodiment in which a variable frequency can be generated. For this purpose, a phase shifter in the form of a variable, concentric line 9 is provided, which is arranged between the input and output of the helix in such a way that the correct phase position of the feedback is established for the desired wavelength in each case. The phase shifter works in such a way that the structure is moved up or down in the direction of the double arrow 10, so that the concentric line can be adjusted to different lengths.

Claims

1. Traveling wave generator tube, characterized in that the tube is designed in the manner of a magnetic field time-of-flight tube with a centrally arranged, preferably cylindrical cathode, which is surrounded by such an arrangement with performance properties that high-frequency energy is induced in the same by the circulating electron beam.

2. Traveling wave generator tube according to claim 1, characterized in that the arrangement with conduction properties is formed by a helix.

3. Traveling wave generator tube according to claim 1 or 2, characterized by a phase shifter in the arrangement with line properties.

4. Traveling wave generator tube according to claim 3, characterized in that the phase shifter is designed as a variable concentric line.