DES0037222MA

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Publication number: DES0037222MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 19. Januar 1954 Bekanntgemacht am 29. März 1956Registration date: January 19, 1954. Advertised on March 29, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verstärkung von Schwingungen sehr höher Frequenz nach dem Wanderfeldprinzip. Es ist bekannt, daß durch den Einschuß eines Elektronenstrahles in die wendelförmig gestaltete Verzögerungsleitung einer Wanderfeldröhre sich an der Stelle der Einkopplung die zugeführte Hochfrequenzleistung auf drei Wellen aufspaltet, von denen nur eine nutzbar gemacht werden kann, welche in Wechselwirkung mit der Elektronenströmung tritt. Diese Aufspaltung bedeutet eine Leistungsschwächung von etwa 9 db. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diesen Leistungsverlust an der Einkopplungsstelle zu vermeiden. The invention relates to an arrangement for reinforcement of vibrations of very high frequency according to the traveling field principle. It is known that by the injection of an electron beam into the helically shaped delay line of a Traveling wave tube reduces the supplied high-frequency power to three at the point of coupling Splitting waves, of which only one can be harnessed, which interacts with the electron flow occurs. This split means a power loss of about 9 db. The object of the invention is to avoid this loss of power at the coupling point.

Es sind bereits Kaskadenschaltungen von zwei Wanderfeldröhren bekanntgeworden, wobei der erste Teil der Verstärkerstrecke zur Vorverstärkung und der zweite Teil zur Endverstärkung dient. Bei diesen Anordnungen wird jedoch der oben erläuterte Leistungsverlust nicht verhindert.Cascade circuits of two traveling wave tubes have already become known, with the The first part of the amplifier section is used for pre-amplification and the second part for final amplification. However, these arrangements do not prevent the above-mentioned loss of performance.

Ferner ist es bereits bekanntgeworden, bei einer Wanderfeldröhre neben der Auskopplung der verstärkten Schwingungen au« der Wendel eine zweite Auskoppelmöglichkeit in Form eines Hohlraumresonators zwischen Wendel und Auffangelektrode vorzusehen, in der die im Strahl sich ausbildende Dichtemodulation nutzbar gemacht wird. Die vom Hohlraumresonator einer solchen Wander-Furthermore, it has already become known in a traveling wave tube in addition to the coupling out of the amplified Vibrations from the helix have a second decoupling option in the form of a cavity resonator to be provided between the filament and the collecting electrode, in which the one in the beam is formed Density modulation is made usable. The resonance generated by the cavity resonator of such a

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feldröhre abgenommene Energie kann z. B. auf den Eingang derselben Wendel zurückgeführt werden. Durch eine solche Anordnung wird eine selbsterregte Wanderfeldröhre geschaffen, bei der die aus der Dichtemodulation gewonnene Ausgangsenergie zur Rückkopplung benutzt wird. Benutzt man eine solche Anordnung, ohne die aus der Dichtemodulation gewonnene Energie zur Rückkopplung zu benutzen, so wird lediglich, wenn man diese Energiefield tube removed energy can z. B. be traced back to the entrance of the same helix. Such an arrangement creates a self-excited traveling wave tube in which the output energy obtained from density modulation is used for feedback. If you use one such an arrangement without using the energy obtained from the density modulation for feedback, so will only when you have this energy

ίο zu der von der Wendel abgenommenen Energie hinzuschaltet, die Ausgangsenergie erhöht. Der obengenannte Leistungsverlust wird dadurch aber nicht verhindert. Koppelt man die aus der Dichtemodulation gewonnene Ausgangsenergie aber auf den Eingang derselben Wendel zurück, so.erhält man einen Generator und keine Verstärkerröhre.ίο switch on to the energy taken from the filament, the output energy increases. However, this does not result in the aforementioned loss of performance prevented. However, if the output energy obtained from the density modulation is coupled to the Entrance of the same filament back, so you get a generator and not an amplifier tube.

Gemäß der Erfindung wird eine Reihenschaltung zur Verstärkung von, Schwingungen sehr hoher Frequenz vorgeschlagen, bei der mindestens zwei nach dem Wanderfeldprinzip -leitende Verstärkerstrecken hintereinandergeschaltet sind und bei der jede Verstärkerstrecke von einer eigenen, von der anderen nicht abhängigen Elektronenströmung durchflössen wird, wobei das wesentliche Merkmal der Erfindung darin besteht, daß zwischen Elektronenquelle und Wellenleiter einer Folgeröhre Mittel vorgesehen sind, um wenigstens bei einer auf die Anfangsstufe folgenden Verstärkerstufe eine Vormodulation zu ermöglichen, und daß die zur Vormodulation benötigten Schwingungen von der Dichtemodulation der Elektronenströmung einer vorhergehenden Verstärkerstrecke- abgeleitet werden. According to the invention, a series circuit for amplifying vibrations is very high Frequency proposed in which at least two according to the traveling field principle -conducting amplifier routes are connected in series and in which each amplifier path is of its own, from the other non-dependent electron flow is flowed through, the essential feature being the invention consists in that between the electron source and the waveguide of a follower tube Means are provided for at least one amplifier stage following the initial stage To enable pre-modulation, and that the oscillations required for pre-modulation of the Density modulation of the electron flow of a preceding amplifier path can be derived.

Die Modulation läßt sich mit Vorteil so bemessen, daß die vormodulierte Elektronemströmung beim Eintritt in die Verzögerungsleitung der zugehörigen Verstärkerstrecke die obengenannte Leistungsschwächung verhindert. Die Herleitung der Modulationsspannungen kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es ist dabei zweckmäßig, die Dichtemodulation der Elektronenströmung einer vorhergehenden Verstärkerstrecke hinter deren Hochfrequenzauskoppelzone hierzu auszunutzen. Dies läßt sich u. a. dadurch erreichen, daß die beiden Elektronenströmungen unmittelbar aufeinander einwirken, indem beispielsweise die zweite Elektronenströmung in dichtem Abstand von der ersten, vorzugsweise diese umschließend oder innerhalb derselben verlaufend, angeordnet ist. Es ist weiterhin aber auch möglich, die Modulationsspannungen mit Hilfe von Koppelgliedern zu übertragen, wobei gegebenenfalls die Koppelglieder selektive Gebilde, beispielsweise Schwingkreise in Gestalt .von Hohlraumresonatoren od. dgl. sein können.The modulation can advantageously be dimensioned in such a way that the pre-modulated electron flow the aforementioned power attenuation when entering the delay line of the associated amplifier path prevented. The derivation of the modulation voltages can be done in different ways. It is useful to use the density modulation the electron flow of a preceding amplifier path behind its high-frequency decoupling zone to take advantage of this. This can be inter alia. achieve that the two electron flows act directly on each other by, for example, the second electron flow at a close distance from the first, preferably enclosing or within it running, is arranged. However, it is still possible to use the modulation voltages to be transmitted by coupling links, where appropriate, the coupling links selective structures, for example Oscillating circuits in the form of cavity resonators or the like can be.

Für das Wesen der Erfindung ist es ohne Belang, ob die einzelnen aufeinanderfolgenden Verstärkerstrecken einer einzigen gemeinsamen Röhre angehören oder ob hierfür selbständige Einzelröhren verwendet werden. Weiterhin hat die Erfindung auch für solche Wanderfeldröhren Bedeutung, bei denen keine eigentliche Unterteilung in mehreren Stufen vorhanden ist, bei denen aber eine Vormodulation der Elektronenströmung durch Herlekung von Modulationsspannungen auf andere Weise bewerkstelligt werden kann.For the essence of the invention, it is irrelevant whether the individual successive amplifier routes belong to a single common tube or whether this is independent individual tubes be used. Furthermore, the invention is also important for such traveling wave tubes where there is no actual subdivision into several levels, but where there is a pre-modulation the flow of electrons by deriving modulation voltages onto others Way can be done.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Die Figur zeigt ein Ausfü'hrungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, zum Teil schematisierter Darstellung.The figure shows an exemplary embodiment in its essential parts for the invention simplified, partly schematic representation.

Bei der dargestellten Anordnung ist eine wendeiförmige Verzögerungsleitung mit 1 bezeichnet, die in ihrer Mitte abgebogen ist und deren zweiter Abschnitt in entgegengesetzter Richtung zum ersten geführt wird. Die Hochfrequenzenergieeinkopplung 2 und ebenso die Auskopplung 3 der wendeiförmigen Verzögerungsleitung befinden sich auf der gleichen Seite der Röhre. Eine Elektronenströmung 4 tritt in Wechselwirkung mit den Feldern des ersten Wendelabsohnittes, wobei sie längs ihres Weges eine zunehmende Dichtemodulation erhält. Diese Dichtemodulation, die sich bei den üblichen Wanderfeldröhren sonst am Auffänger in Wärme verwandelt, erregt nach dem Austritt des Strahles ein Kopplungsglied in Gestalt eines Schwingungskreises 5 zu elektromagnetischen Schwingungen. Ein zweiter Elektronenstrahl 6, der in entgegengesetzter Richtung in den zweiten Wendelabschnitt eingeschlossen wird, durchläuft vor seinem Eintritt in die wendeiförmige Verzögerungsleitung einen go Teil des Schwingungskreises 5 und wird damit vormoduliert. Der eingangs erwähnte Leistungsverlust von etwa 9 db an der Einkopplungsstelle wird auf diese Weise vermieden, sofern man den modulierten Strahl mit richtiger Phasenlage in das Wendelfeld einkoppelt. Eine solche Ausnutzung der Dichtemodulation der Elektronenströmung 4 zur Vormodulation der Elektronenströmung 6 kommt einer Erhöhung des Wirkungsgrades gleich.In the illustrated arrangement, a helical delay line is denoted by 1, the is bent in its center and its second section in the opposite direction to the first to be led. The high-frequency energy coupling 2 and also the coupling 3 of the helical delay line are located on the same side of the tube. An electron flow 4 interacts with the fields of the first filament, whereby it receives an increasing density modulation along its path. This density modulation, which in the usual traveling wave tubes is otherwise converted into heat at the receiver transformed, after the exit of the beam, a coupling element in the form of an oscillation circuit is excited 5 on electromagnetic oscillations. A second electron beam 6, which is in the opposite Direction is included in the second spiral section, passes through before its entry a part of the oscillating circuit 5 into the helical delay line and is thus pre-modulated. The aforementioned power loss of about 9 db at the coupling point is increased this is avoided if the modulated beam is coupled into the helical field with the correct phase position. Such an exploitation of the density modulation of the electron flow 4 for pre-modulation the electron flow 6 is equivalent to an increase in the efficiency.

Die Erfindung ermöglicht im Gegensatz zu den üblichen Wanderfeldröhren, mit verhältnismäßig kurzen Wendelabschnitten auszukommen. Dadurch kann gegebenenfalls die Verwendung eines magnetischen Längsfeldes zur Fokussierung der Elektronenströmung überflüssig werden, wodurch sich eine erhebliche Vereinfachung der Röhren ergibt.The invention allows in contrast to the usual traveling wave tubes, with relatively get along with short spiral sections. This allows the use of a magnetic Longitudinal field for focusing the electron flow become superfluous, whereby a significant simplification of the tubes results.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Series connection to amplify, vibrations of very high frequency, at the at least two amplifier sections working according to the traveling field principle connected in series and with each amplifier path from its own, not from the other dependent electron flow is flowed through, characterized in that between Electron source and waveguide of a follower tube means are provided to at least to enable pre-modulation in an amplifier stage following the initial stage, and that the oscillations required for the premodulation of the density modulation of the electron flow of a previous one Amplifier path can be derived.

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2. Arrangement according to claim ι, characterized by dimensioning the pre-modulation in such a way that one is split into several Waves-related weakening of the high-frequency control power largely avoided will.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that that the derivation of the modulation voltages from the density modulation of the electron flow of a preceding amplifier path takes place after leaving the high frequency decoupling zone.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that that the modulation voltages are transferred directly from one electron flow to the other.

5. Arrangement according to claim 3, characterized in that the derivation of the modulation voltages takes place via coupling links.

6. Arrangement according to claim 5, characterized by the use of selective coupling elements.

Referred publications:
Swiss Patent No. 269 326;
French Patent No. 992807;
German patents No. 809 327, 862 625.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings