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Publication number: DES0037845MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 26. Februar 1954 Bekanntgemacht am 23. Februar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Kopplung von Hochfrequenzleitern und Verzögerungsleitungen elektrischer Entladungsgefäße, insbesondere Wanderfeldröhren od. dgl. Den Verzögerungsleitungen solcher Entladungsgefäße, die beispielsweise in Wanderfeldröhren als Wendeln, Interdigitalisleitungen, Hohlrohrleitungen oder ähnlich ausgebildet sind, wird an gewissen Stellen Hochfrequenzenergie über Hochfrequenzleiter, beispielsweise Doppelleitungen, Lecherleitungen, Koaxialleitungen, Hohlleitungen od. dgl. zugeführt und entnommen. Für den Wirkungsgrad eines solchen Entladungsgefäßes ist die breitbandige Übertragung der Hochfrequenzenergie vom Hochfrequenzleiter auf die Verzögerungsleitung bzw.. die Entnahme dieser Energie durch den Hochfrequenzleiter aus der Verzögerungsleitung von größter Wichtigkeit.

Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck Verzögerungsleitungen an den zur Energiezuführung bzw. Energieentnahme vorgesehenen Stellen dipolartig zu gestalten oder mit Dipolen zu versehen. Dabei werden diese Dipole beispielsweise durch das elektrische Feld einer als Hohlleiter ausgebildeten Hochfrequenzleitung angeregt oder regen im Falle der Energieentnahme in einem derartigen Hochfrequenz-•leiter ein elektrisches Feld an. Es sind auch schon besondere Ankopplungsmaßnahmen für andere Hochfrequenzleiter, wie beispielsweise Doppelleitungen,

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• bekannt. Zum Zwecke der besseren Ankopplung werden derartige Hochfrequenzleiter an der Koppelstelle beispielsweise ringförmig ausgebildet. Dieser Ring umgibt die Verzögerungsleitung, der die Energie zugeführt bzw. entnommen wird. Es ist auch weiterhin bekannt, zum Zwecke einer besseren Kopplung den Hochfrequenzleiter durch geeignete Formgebung über eine längere Strecke mit der Verzögerungsleitung zu koppeln. So werden beispielsweise bei wendelförmigen Verzögerungsleitungen die koppelnden Hochfrequenzleiterenden ebenfalls wendelförmig ausgebildet und die Windungen dieser Wendel in die Zwischenräume der Verzögerungswendelwindungen gelegt. Es ist auch bereits bekannt, im Falle der Doppelleitung als Hochfrequenzleiter die einzelnen Leiter der Doppelleitung derartig an die Verzögerungsleitung heranzuführen, daß sie im Koppelgebiet einen Abstand von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge voneinander haben. Hierbei ist unter der verkürzten Wellenlänge die durch die Ausbildung der Verzögerungsleitung gegebene Wellenlänge zu verstehen.

Eine verbesserte Form der Energieübertragung von Hochfrequenzleitern auf Verzögerungsleitungen bzw. der Energieentnahme aus Verzögerungsleitungen durch Hochfrequenzleiter wird durch die Kopplung von Hochfrequenzleitern und Verzögerungsleitungen nach der Erfindung erzielt. Die Erfindung geht hierbei yon der Erkenntnis aus, daß die Güte einer Kopplung sowohl von der Ähnlichkeit der Feldkonfiguration an der Koppelstelle, d. h. von der Ähnlichkeit des Feldes des Hochfrequenzleiters und der Verzögerungsleitung, als auch von der Art des Vorzeichenwechsels des Feldgradienten im Koppelbereich abhängt. Weiteren Überlegungen zufolge soll sich das Vorzeichen dieses Feldgradienten im Koppelbereich beim Anliegen eines Potentialextremums an einer Koppelbereichsgrenze nicht ändern. Eine weitere günstige Ankopplung wird nun entsprechend dieser Überlegungen dadurch erreicht, daß mehrere derartige geeignete Koppelbereiche unmittelbar nebeneinanderliegend oder in einem bestimmten Abstand voneinander vorhanden sind.

Gemäß der Erfindung wird ein hoher Grad von Feldähnlichkeit und sowohl die erforderliche Form der Beibehaltung des Gradientenvorzeichens im Koppelbereich als auch die günstige Zusammenfassung mehrerer derartiger Koppelbereiche zu einem Gesamtkoppelbereich dadurch erzielt, daß die Felder der Hochfrequenzleitungen und der Verzögerungsleitung in einem Bereich in Wechselwirkung treten, dessen Größe ein ganzzahliges. Vielfaches der nahezu halben verkürzten Wellenlänge beträgt und in dem die Unterbereiche von der Größe einer nahezu halben verkürzten Wellenlänge sich in ihrer Wirkung unterstützen. Als für die Kopplung wirksame Feldkomponenten können hierbei z. B. Axialkomponenten der Verzögerungsleitung,aber auchRadialkomponenten od. dgl. in Frage kommen. Die Energiekopplung kann sowohl über Komponenten des elektrischen als auch des magnetischen Feldes erfolgen. Von besonderem Vorteil ist bei dieser Kopplung die Breitbandigkeit, da im Koppelbereich bis zur Größe der halben verkürzten Wellenlänge sehr gute Anregungsbedingungen vorliegen.

Vorteilhafterweise ist hierbei der Wechselwirkungsbereich in Unterbereiche einer Größe von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge aufgeteilt, in denen die koppelnden Feldkomponenten zweier unmittelbar benachbarter Unterbereiche in ihrer Phase um annähernd π verschoben sind. Die Koppelstelle kann hierbei direkt am Ende der Verzögerungsleitung liegen, sie kann aber auch in einem gewissen Abstand von diesem Ende liegen, um eine bessere Anpassung zu erzielen. Es kann weiterhin von Vorteil sein, durch eine besondere Gestaltung der Verzögerungsleitung oder der Umgebung der Verzögerungsleitung an der Koppelstelle, wie z. B. Anordnen eines besonderen Dielektrikums, oder im Falle der Wendel auch durch geänderte Wendelsteigung oder ähnliche Maßnahmen, die Wellenwiderstände an der Koppelstelle einander anzupassen. Zu diesem Zweck können aber auch im Hochfrequenzleiter selbst in der Nähe der Koppelstellen Vorrichtungen, wie z. B. verschiebbare Abschlüsse od. dgl., oder auch besonders angeordnete Dielektrika vorgesehen sein, um eine Anpassung der Impedanzen zu erzielen.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß als Wechselwirkungsbereich entweder nur die geradzahligen oder nur die ungeradzahligen Unterbereiche wirksam sind.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Hochfrequenzleitung im Wechselwirkungsbereich aus mehreren unmittelbar nebeneinanderliegenden Doppelleitungen besteht, deren Einzelleiter jeweils den Abstand von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge voneinander haben, und wobei die koppelnden Feldkomponenten zweier unmittelbar benachbarter Doppelleitungen in ihrer Phase um nahezu π verschoben sind. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, daß Doppelleitungen im Abstand von einem ganzzahligen Vielfachen von nahezu einer verkürzten Wellenlänge voneinander an die Verzögerungsleitung herangeführt sind, wobei die koppelnden Feldkomponenten zweier aufeinanderfolgender Doppelleitungen in ihrer Phase um annähernd π verschoben sind. Eine weitere Koppelmöglichkeit im Sinne der Erfindung kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, daß Doppelleitungen im Abstand von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge oder einem ungeradzahligen Vielfachen dieser Größe an die Verzögerungsleitung herangeführt sind, wobei die Einzelleiter einer Doppelleitung wie auch in den vorhergehenden Fällen jeweils voneinander den Abstand von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge haben. . .

Es kann vorteilhaft sein, daß die Doppelleitungen im "Wechselwirkungsbereich Abzweigungen von einer Doppelleitung sind. . So kann beispielsweise die Hochfrequenzenergie über eine Doppelleitung zugeführt werden, die im Wechselwirkungsbereich im Sinne der Erfindung durch Abzweigungen unterteilt ist. Genauso kann aber auch im Falle der Energieentnahme eine Einwirkung aller im Wechselwirkungsbereich vorhandenen Doppelleitungen auf eine Doppelleitung vorhanden sein. Es kann weiterhin zweckmäßig sein, daß die einzelnen Leiterenden der Doppel-

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leitungen die Verzögerungsleitung schlaufenförmig umgeben.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß die Hochfrequenzleitung als Koaxialleitung ausgebildet ist, deren Außenleiter im Wechselwirkungsbereich einen Durchmesser von nahezu einer verkürzten Wellenlänge hat. Dabei unterteilt der koaxial angeordnete Innenleiter diesen Wechselwirkungsbereich in zwei Unterbereiche, die jeweils die Größe einer nahezu

ίο halben verkürzten Wellenlänge haben und in denen die koppelnden Feldkomponenten zweier unmittelbar benachbarter Unterbereiche in ihrer Phase um annähernd π verschoben sind. Es kann vorteilhaft sein, daß im Wechselwirkungsbereich mehrere Koaxialleitungen unmittelbar nebeneinanderliegend an die Verzögerungsleitung herangeführt sind. Die Kopplung kann aber auch so gestaltet sein, daß im Wechselwirkungsbereich mehrere Koaxialleiter im Abstand von nahezu einer verkürzten Wellenlänge oder einem

ao ganzzahligen Vielfachen dieser Größe voneinander an die Verzögerungsleitung herangeführt sind. Eine weitere Kopplungsform nach der Erfindung ist dadurch gegeben, daß im Wechselwirkungsbereich mehrere

. Koaxialleiter im Abstand von einer nahezu halben verkürzten Wellenlänge oder einem ungeradzahligen Vielfachen dieser Größe voneinander an die Verzögerungsleitung herangeführt sind, wobei die Phasen der koppelnden Feldkomponenten benachbarter Koaxialleiter um nahezu π verschoben sind.

Es kann bei diesen Kopplungsformen von Vorteil sein, wenn die Innenleiter der Koaxialleiter im Wechselwirkungsbereich die Verzögerungsleitung schlaufenförmig umgeben. Weiterhin kann in den Koaxialleitern ein Dielektrikum angeordnet sein.

Die Koaxialleiter können Abzweigungen eines Koaxialleiters sein, und zwar sowohl im Falle der Energiezuführung als auch im Falle der Energieentnahme. Anstatt eines Koaxialleiters kann beispielsweise auch eine unsymmetrische Leitung, z. B. eine aus drei Einzelleitern bestehende, verwendet werden, deren Außenleiter auf gleichem Potential liegen und voneinander' den Abstand nahezu einer verkürzten Wellenlänge haben. Der Mittelleiter bildet dann mit den Außenleitern Unterbereiche mit Abmessungen, die nahezu der halben verkürzten Wellenlänge gleich sind.

Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, daß die Hochfrequenzleitung als Hohlleiter ausgebildet ist. Dabei beträgt vorteilhafterweise eine Hohlleiterabmessung im Wechselwirkungsbereich ein ganzzahliges Vielfaches von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge. Für den Fall, daß im Wechselwirkungsbereich eine Hohlleiterabmessung von nahezu einer verkürzten Wellenlänge vorhanden ist, kann es zweckmäßig sein, daß' der Hohlleiter durch Blenden oder dergleichen im Wechselwirkungsbereich derart unterteilt ist, daß zwei Unterbereiche von der Größe von je nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge vorhanden sind. Dabei können Mittel vorgesehen sein,

welche die elektromagnetischen Wellen in einen der durch Blenden od. dgl. abgeteilten Räume derart verzögern, daß im Wechselwirkungsbereich die koppelnden ' Feldkomponenten des Hohlleiters einen Phasenunterschied von nahezu π haben. Es ist vorteilhaft, zu diesem Zweck in einen der durch Blenden od. dgl. abgeteilten Räume des Hohlleiters ein Dielektrikum anzuordnen. Es kann aber auch zweckmäßig sein, daß einer der durch Blenden od. dgl. abgeteilten Räume des Hohlleiters die elektromagnetischen Wellen über einen längeren Weg führt als der andere.

Die hier beschriebenen Vorrichtungen können .. , zweckmäßigerweise mehrfach direkt nebeneinander im Wechselwirkungsbereich angeordnet sein. Sie können aber auch in ähnlicher Weise, wie im Falle der Koaxial- und Doppelleiter besprochen, mit Abständen voneinander im Wechselwirkungsbereich an die Verzögerungsleitung herangeführt sein. Die einzelnen beschriebenen Hohlleiter können dabei Abzweigungen eines gemeinsamen Hohlleiters sein.

In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, daß der Hohlleiter in der Nähe der Koppelstellen dur,ch einen Koaxialleiter angeregt ist. Dabei kann der Außenleiter des Koaxialleiters mit dem Hohlleiter verbunden sein, und der Innenleiter regt in dem Hohlleiter, der in diesem Falle zweckmäßigerweise eine Abmessung von nahezu einer verkürzten Wellenlänge besitzt, ein Feld an, welches im Wechselwirkungsbereich die oben besprochenen günstigen Koppelbedingungen liefert.

Für den Fall, daß der Hohlleiter im Wechselwirkungsbereich eine Abmessung von einem Vielfachen der nahezu halben verkürzten Wellenlänge hat, kann es zweckmäßig sein, entweder die geradzahligen oder die ungeradzahligen Unterbereiche abzudecken, so daß sie für den Kopplungsvorgang unwirksam sind. Dieses Abdecken kann durch Blenden od. dgl. vorgenommen werden. Zur Erzielung einer möglichst vielseitigen Verwendung eines derart ausgebildeten Hohlleiters kann es vorteilhaft sein, die Abdeckeinrichtungen, wie Blenden od. dgl., veränderbar auszubilden.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß im Hohlleiter Wellen höherer Ordnung angeregt sind. Zweckmäßigerweise sind hierbei "im Hohlleiter Mittel vorgesehen, welche eine Abmessung des Hohlleiters derart begrenzen, daß die Wellen höherer Ordnung im Wechselwirkungsbereich Unterbereiche von der Größe einer halben verkürzten Wellenlänge bilden. Im Hohlleiter kann beispielsweise ein Dielektrikum angeordnet sein, bei welchem das. Produkt der Dielektrizitätskonstanten ε und der Permeabilität μ nahezu gleich dem Quadrat des Quotienten aus der Lichtgeschwindigkeit c und der Phasengeschwindigkeit ν der längs der Verzögerungsleitung geführten

Wellen ist. (εμ = (~Υ) . . "⁵

Es kann auch zweckmäßig sein, den Hochfrequenzleiter als Harms-Goubeau-Leiter auszubilden. Der Harms-Goubeau-Leiter kann vorteilhafterweise durch Wendelung oder Belegung mit entsprechendem Material oder auch durch entsprechende Oberflächenausbildung (Corrigated surface) derart gestaltet sein, daß der Grenzdurchmesser nahezu gleich der verkürzten Wellenlänge ist. Derartige Harms-Goubeau-Leiter können entsprechend der vorher beschriebenen Ausführungsbeispiele in bestimmten Abständen vonein-

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ander an die Verzögerungsleitung herangeführt werden, da ein Harms-Goübeau-Leiter einem Koaxialleiter entspricht, dessen Außenleiter vom Innenleiter denselben Abstand hat wie eine durch den Grenzradius hindurchgehende zylindrische Umhüllung des Harms-Goubeau-Leiters.

An Hand der Figuren der Zeichnung, welche einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in ihren wesentlichen Teilen darstellen, soll die Er-

jo findung nochmals erläutert werden.

In Fig. ι ist eine Verzögerungsleitung, eine Wendel i, mit Doppelleitungen gekoppelt. Die Doppelleitungen sind Abzweigungen einer Doppelleitung 2. Von dieser Doppelleitung 2 führen die Doppelleitungen 3, 4, 5 und 6' in den Wechselwirkungsbereich. Im Wechselwirkungsbereich haben die einzelnen Leiter der Doppelleitungen 3, 4, 5 und 6 voneinander den Abstand einer nahezu halben verkürzten Wellenlänge,
Dabei sind die Doppelleitungen derart geschaltet, daß in den benachbarten Unterbereichen 7, 8, 9 und 10 die koppelnden Feldkomponenten, die durch einen Pfeil dargestellt sind, jeweils um nahezu π gegeneinander verschoben sind. Die Unterbereiche 7, 8, 9 und 10 bilden den Gesamtkoppelbereich, dessen Größe ein ganzzahliges Vielfaches, in diesem Falle Vierfaches, der nahezu halben verkürzten Wellenlänge beträgt. Es könnten auch noch mehr derartige Unterbereiche zusammengeschlossen werden.

In Fig. 2 ist wiederum eine Verzögerungsleitung, eine Wendel 1, mit Doppelleitungen gekoppelt. Die Doppelleitungen 11 und 12 sind wiederum als Abzweigungen einer Doppelleitung 2 ausgebildet. Sie könnten aber auch, wie überhaupt in allen hier geschilderten Fällen, vollkommen selbständige Doppelleitungen, d. h. also nicht Abzweigungen irgendeiner Gesamt doppelleitung, sein. Die Einzelleiter der Doppelleitung 11 und 12 haben im Wechselwirkungsbereich 13 und 14 jeweils wiederum den Abstand von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge voneinander. Die Doppelleitungen 11 und 12 dagegen haben den Abstand von einer verkürzten Wellenlänge gegeneinander. In den durch die Doppelleitungen 11 und 12 gebildeten Unterbereichen 13 und 14 sind durch Pfeile dargestellte Feldkomponenten vorhanden, die gegeneinander um nahezu π verschoben sind. Es könnten beispielsweise zwischen den Doppelleitungen 11 und 12 auch Abstände vorhanden sein, die einem Mehrfachen einer nahezu verkürzten Wellenlänge entsprechen. Es können auch noch mehr Doppelleitungen mit entsprechenden Abständen voneinander angeordnet sein.

In Fig. 3 wird ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Doppelleitungen 15, 16 und 17 voneinander den Abstand einer nahezu halben verkürzten Wellenlänge haben. In den Unterbereichen 18, 19 und 20 sind jeweils gleichphasige koppelnde Feldkomponenten vorhanden. Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel geht aus dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 hervor, wenn man dort durch geeignete Maßnahmen, wie elektrische Isolation od. dgl., die Unterbereiche 8 und 10, also die geradzahligen Unterbereiche in diesem Falle, ausblendet. Die Abstände der Doppelleitungen 15, 16 und 17 in Fig. 3 könnten auch ein ungeradzahliges Vielfaches einer halben verkürzten Wellenlänge betragen.

In Fig. 4 wird ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem Koaxialleiter als Hochfrequenzleiter verwendet werden. Die Koaxialleiter 21 und 26 sind an die Wendel 1 herangeführt. Die Außenleiter 22 und 27 der Koaxialleiter 21 und 26 haben jeweils voneinander den Abstand einer verkürzten Wellenlänge, d. h., der Durchmesser beträgt eine verkürzte Wellenlänge. Die Innenleiter 23 und 28 der Koaxialleiter 21 und 26 bilden die Unterbereiche 24 und 25 bzw. 29 und 30, von der Größenordnung einer nahezu halben verzögerten Wellenlänge. In diesem Beispiel haben die Koaxialleiter 21 und 26 voneinander den Abstand einer nahezu verkürzten Wellenlänge. Sie könnten aber auch unmittelbar nebeneinander angeordnet sein. Es wäre auch möglich, die Koaxialleiter 21 und 26 im Abstand einer nahezu halben verkürzten Wellenlänge voneinander anzuordnen, dabei müßten jedoch die koppelnden Komponenten des Koaxialleiters 21 gegen die des Koaxialleiters 26 um nahezu π verschoben sein. Die Koaxialleiter'können Abzweigungen eines gemeinsamen Koaxialleiters sein, sie können aber auch, wie in Fig. 4 dargestellt, völlig selbständige Koaxialleiter sein.

In Fig. 5 ist der Hohlleiter 31 als Hochfrequenzleiter an die Verzögerungsleitung, die Wendel ι, 9α herangeführt. Der Koaxiälleiter 31 hat beispielsweise hier in der Nähe des Wechselwirkungsbereiches eine Abmessung von nahezu einer verkürzten Wellenlänge. Irn Wechselwirkungsbereich ist im Hohlleiter eine Blende 32 angeordnet, welche den Koaxialleiter in zwei Unterbereiche von je nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge aufteilt. Damit in den Unterbereichen 34 und 35 die koppelnden Feldkomponenten eine Verschiebung um nahezu π gegeneinander haben, ist für den einen Teil der elektromagnetischen Welle ein längerer Weg 33 zum Wechselwirkungsbereich vorgesehen.

In Fig. 6 ist ein Hohlleiter 36, ähnlich wie der Hohlleiter 33 in Fig. 5, durch eine Blende 37 in die Unterbereiche 38 und 39 von je einer halben verkürzten 105. Wellenlänge aufgeteilt. Der eine durch die Blende 37 gebildete Raum 40 ist mit einem Dielektrikum ausgefüllt, welches bewirkt, daß die Feldkomponenten in den Unterbereichen 38 und 39 gegeneinander um nahezu π verschoben sind. Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiele könnten noch dahingehend erweitert werden, daß mehrere derart ausgebildete Hohlleiter unmittelbar nebeneinander oder in entsprechenden Abständen voneinander angeordnet sind. Dabei könnten die Hohlleiter ent- 115. weder völlig voneinander unabhängig oder Abzweigungen eines gemeinsamen Hohlleiters sein.

In Fig. 7 wird der Hohlleiter 40 mit einer Abmessung von einer nahezu verkürzten Wellenlänge durch den Koaxialleiter 41 angeregt. Die Außen- 12a leiter 42 des Koaxialleiters 41 sind mit dem Hohlleiter 40 direkt verbunden. Der Innenleiter 43 erregt im Hohlleiter 40 ein Feld, welches im Koppelbereich 44 . um nahezu π gegeneinander verschobene koppelnde Feldkomponenten in einen Bereich von jeweils nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge besitzt.

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In Fig. 8 ist ein Hohlleiter 45 mit einer Abmessung von einem ganzzahligen Vielfachen einer nahezu halben verkürzten Wellenlänge an die Verzögerungsleitung, die Wendel 1, herangeführt. Im Wechselwirkungsbereich sind die Blenden 46 derart angeordnet, daß die geradzahligen Unterbereiche abgedeckt sind, so daß nur Feldkomponenten der Unterbereiche 47, 48 und 49 bei der Kopplung wirksam sind. Die Blenden 46 können zweckmäßigerweise verstellbar

ao ausgebildet sein.

Im Hohlleiter 50 der Fig. 9 sind die Wellen höherer Ordnung 51, 52 und 53 angeregt. Dieser Hohlleiter 50 kann beispielsweise mit einem Dielektrikum gefüllt sein, welches bewirkt, daß die Wellen höherer Ordnung im Wechselwirkungsbereich die Unterbereiche 54, 55 und 56 von der Größe einer halben verkürzten Wellenlänge bilden.

In Fig. 10 wird ein Harms-Goubeau-Leiter 57 an die Verzögerungsleitung, die Wendel 1, herangeführt, 58 stellt den Bereich des Grenzdurchmessers dar. Die Unterbereiche 59 und 60 haben die Größe einer halben verkürzten Wellenlänge. In diesen Unterbereichen treten die durch Pfeile dargestellten koppelnden, in ihrer Phase um nahezu π gegeneinander

•25 verschobenen Feldkomponenten auf. Der Einfachheit halber wurde nur ein Harms-Goubeau-Leiter dargestellt. Es könnten aber auch entsprechend der Fig. 4 mehrere Harms-Goubeau-Leiter vorhanden sein, da der Harms-Goubeau-Leiter als Koaxialleiter ohne Außenleiter aufgefaßt werden kann.

Bei den geschilderten Ausführungebeispielen nach der Erfindung wurde der besseren Darstellung wegen als Verzögerungsleitung eine Wendel gewählt. Es können aber auch als Verzögerungsleitungen Interdigitalisleitungen, Hohlrohrleitungen oder ähnliche Verzögerungsleitungen für Wanderfeldröhren od. dgl. verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

. i. Kopplung von Hochfrequenzleitungen mit Verzögerungsleitungen elektrischer Entladungs-. gefäße, insbesondere Wanderfeldröhren od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Felder der Hochfrequenzleitungen und der Verzögerungsleitungen

■45 in Bereichen in Wechselwirkung treten, deren Größe ein ganzzahliges Vielfaches der nahezu halben verkürzten Wellenlänge beträgt und in denen die Unterbereiche von der Größe einer nahezu halben verkürzten Wellenlänge sich in

.50 ihrer Wirkung unterstützen.
2. Kopplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselwirkungsbereich in Unterbereiche' von der Größe einer nahezu halben verkürzten Wellenlänge aufgeteilt ist, in denen die

.55 koppelnden Feldkomponenten zweier unmittelbar benachbarter Unterbereiche in ihrer Phase um annähernd π verschoben sind.
3. Kopplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Wechselwirkungsbereich ent-

So weder nur die geradzahligen oder nur die ungeradzahligen Unterbereiche wirksam sind.
4. Vorrichtung zur Herstellung einer Kopplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzleitung im Wechselwirkungsbereich aus mehreren unmittelbar nebeneinander- liegenden Doppelleitungen besteht, deren Einzelleiter jeweils den Abstand von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge voneinander haben, und wobei die koppelnden Feldkomponenten zweier unmittelbar benachbarter Doppelleitungen in ihrer Phase um nahezu π verschoben sind.
5. Vorrichtung zur Herstellung einer Kopplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Doppelleitungen im Abstand von einem ganzzahligen Vielfachen von nahezu einer verkürzten Wellenlänge voneinander an die Verzögerungsleitung herangeführt sind, wobei die koppelnden Feldkomponenten zweier aufeinanderfolgender Doppelleitungen in ihrer Phase um annähernd π verschoben sind.
6. Vorrichtung zur Herstellung einer Kopplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Doppelleitungen im Abstand von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge· oder einem ungeradzahligen Vielfachen dieser Größe voneinander an die Verzögerungsleitung herangeführt sind, wobei die Einzelleiter einer Doppelleitung jeweils voneinander den Abstand von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge haben.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelleitungen im Wechselwirkungsbereich Abzweigungen von einer Doppelleitung sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Leiterenden die Verzögerungsleitung schlaufenförmig umgeben.
9. Vorrichtung zur Herstellung einer Kopplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höchfrequenzleitung als Koaxialleitung ausgebildet ist, deren Außenleiter im Wechselwirkungsbereich einen Durchmesser von nahezu einer verkürzten Wellenlänge hat.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Wechselwirkungsbereich mehrere Koaxialleitungen unmittelbar nebeneinariderliegend an die Verzögerungsleitung herangeführt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Wechselwirkungsbereicb mehrere Koaxialleiter im Abstand von nahezu einer verkürzten Wellenlänge oder einem ganzzahligen Vielfachen dieser Größe voneinander an die Verzögerungsleitung herangeführt sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Wechselwirkungsbereich mehrere Koaxialleiter im Abstand von nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge oder einem ungeradzahligen Vielfachen dieser Größe voneinander an die Verzögerungsleitung herangeführt sind, wobei die Phasen der koppelnden Feldkomponenten benachbarter Koaxialleiter um nahezu π verschoben sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenleiter der Koaxialleiter im Wechselwirkungsbereich

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die Verzögerungsleitung schlaufenförmig umgeben.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Koaxialleitern ein Dielektrikum angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxialleitungen Abzweigungen eines Koaxialleiters sind.
16. Vorrichtung zur Herstellung einer Kopplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzleiter als Hohlleiter ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hohlleiterabmessung im Wechselwirkungsbereich ein ganzzahliges Vielfaches von nahezu einer verkürzten Wellenlänge betrifft.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hohlleiterabmessung im Wechselwirkungsbereich eine verkürzte Wellenlänge hat.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter durch Blenden od. dgl. im Wechselwirkungsbereich derart unterteilt ist, daß zwei Unterbereiche von der Größe von je nahezu einer halben verkürzten Wellenlänge vorhanden sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche die elektromagnetischen Wellen in einem der durch Blenden od. dgl. abgeteilten Räume derart verzögern, daß im Wechselwirkungsbereich die koppelnden Feldkomponenten des Hohlleiters einen Phasenunterschied von nahezu π haben.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß einer der durch Blenden od. dgl. abgeteilten Räume des Hohlleiters mit einem Dielektrikum ausgefüllt ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß einer der durch Blenden od. dgl. abgeteilten Räume des Hohlleiters die elektromagnetischen Wellen über einen längeren Weg führt als der andere.
23. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 und 22 mehrfach direkt nebeneinander angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter durch einen Koaxialleiter angeregt ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Wechselwirkungsbereich entweder die geradzahligen oder die ungeradzahligen Unterbereiche derart abgedeckt sind, daß sie für den Kopplungsvorgang unwirksam sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckeinrichtung bei Blenden od. dgl. veränderbar ausgebildet ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlleiter Wellen höherer Ordnung angeregt sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche eine Abmessung des Hohlleiters derart gestalten, daß die Wellen höherer Ordnung im Wechselwirkungsbereich Unterbereiche von der Größe einer halben verkürzten Wellenlänge bilden.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlleiter ein Dielektrikum angeordnet ist, bei welchem das Produkt der Dielektrizitätskonstanten ε und der Permeabilität μ nahezu gleich dem Quadrat des Quotienten aus der Lichtgeschwindigkeit c und der Phasengeschwindigkeit ν der längs der Verzögerungsleitung geführten Wellen ist.

εμ=\ —
30. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzleiter als Harms-Goubeau-Leiter ausgebildet ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzdurchmesser gleich der verkürzten Wellenlänge ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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