FR2678107A1 - MAGNETRON STRAPE WITH FREQUENCY STABILIZATION. - Google Patents
MAGNETRON STRAPE WITH FREQUENCY STABILIZATION. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2678107A1 FR2678107A1 FR9107673A FR9107673A FR2678107A1 FR 2678107 A1 FR2678107 A1 FR 2678107A1 FR 9107673 A FR9107673 A FR 9107673A FR 9107673 A FR9107673 A FR 9107673A FR 2678107 A1 FR2678107 A1 FR 2678107A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- fins
- straps
- thermal expansion
- magnetron
- coefficient
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
- H01J25/50—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
- H01J25/52—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode
- H01J25/58—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode having a number of resonators; having a composite resonator, e.g. a helix
- H01J25/587—Multi-cavity magnetrons
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/18—Resonators
- H01J23/20—Cavity resonators; Adjustment or tuning thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/18—Resonators
- H01J23/22—Connections between resonators, e.g. strapping for connecting resonators of a magnetron
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
Abstract
La dérive en fréquence lors de l'échauffement d'un magnétron strapé est minimisée ou annulée par un choix des matériaux utilisés pour la réalisation des anodes, des ailettes ou parois, et les straps. Pour une paire de straps disposés concentriquement, l'utilisation d'un strap d'un matériau ayant un coefficient de dilatation thermique relativement plus faible que celui de l'autre strap de la paire, a pour résultat que les straps s'écartent lors de l'échauffement, diminuant leur capacité électrique mutuelle et annulant la dérive constatée dans l'art antérieur. Selon différentes caractéristiques de l'invention: les ailettes ou parois peuvent être réalisées avec des formes ayant une incidence sur leurs résistances thermiques; les ailettes ou parois sont de matériaux différents, ayant des coefficients de dilatation thermique différents, ou des résistances thermiques différentes. L'effet de dilatation différentielle résultant annule la dérive en fréquence.The frequency drift during the heating of a straped magnetron is minimized or canceled by a choice of materials used for the realization of the anodes, fins or walls, and the straps. For a pair of straps arranged concentrically, the use of a strap of a material having a coefficient of thermal expansion relatively lower than that of the other strap of the pair, results in the straps deviating during heating, reducing their mutual electrical capacity and canceling the drift observed in the prior art. According to various characteristics of the invention: the fins or walls can be produced with shapes having an effect on their thermal resistance; the fins or walls are of different materials, having different thermal expansion coefficients, or different thermal resistances. The resulting differential expansion effect cancels out the frequency drift.
Description
MAGNETRONS STRAPES A STABILISATIONSTABILIZING STRAP MAGNETRONS
DE FREQUENCEFREQUENCY
L'invention concerne des tubes électroniques du type magnétron et plus particulièrement des magnétrons dits "strapés", dont les éléments de l'anode sont reliés entre eux par des anneaux métalliques (les "straps") pour conférer certaines propriétés au spectre de fréquences de fonctionnement The invention relates to electron tubes of the magnetron type and more particularly to so-called "straped" magnetrons, the anode elements of which are connected together by metal rings (the "straps") to impart certain properties to the frequency spectrum of operation
de ces magnétrons.of these magnetrons.
Un magnétron strapé, bien connu de l'art antérieur, comprend une cathode centrale de section circulaire, entourée d'une anode comprenant une multiplicité de cavités résonantes A straped magnetron, well known in the prior art, comprises a central cathode of circular section, surrounded by an anode comprising a multiplicity of resonant cavities
( 1) accordées à la fréquence de fonctionnement du magnétron. (1) tuned to the operating frequency of the magnetron.
Ces cavités résonantes sont des espaces évidés à l'intérieur de l'anode peuvent avoir différentes formes, par exemple circulaire ou trapézoïdale ou autres, quand vues en coupe perpendiculaire à l'axe de symétrie (voir figure 1) Les cavités sont séparées par la matière de l'anode, du cuivre par exemple Dans un exemple de réalisation de géométrie simple (fig lb), les cavités These resonant cavities are hollow spaces inside the anode can have different shapes, for example circular or trapezoidal or others, when seen in section perpendicular to the axis of symmetry (see Figure 1) The cavities are separated by the anode material, copper for example In an example of a simple geometry (fig lb), the cavities
trapézoïdales sont séparées par des ailettes ( 21,22). trapezoidal are separated by fins (21,22).
La forme et les dimensions des cavités déterminent les fréquences résonantes de celles-ci Un problème déjà rencontré dans l'art antérieur est que de nombreux modes de fonctionnement d'un tel dispositif, ayant une multiplicité de cavités (quasi) identiques, sont possibles à des fréquences très The shape and dimensions of the cavities determine the resonant frequencies thereof. A problem already encountered in the prior art is that many operating modes of such a device, having a multiplicity of (almost) identical cavities, are possible at frequencies very
voisines, car ces modes sont pratiquement dégénérés. neighboring, because these modes are practically degenerate.
Parmi les solutions pour enlever cette dégénérescence, sont connues notamment l'anode en "soleil levant" (fig le), et les straps ( 3) Les straps sont des paires d'anneaux métalliques ( 3) qui relient électriquement, respectivement, les ailettes paires Among the solutions to remove this degeneration, are known in particular the "rising sun" anode (fig le), and the straps (3) The straps are pairs of metal rings (3) which electrically connect the fins, respectively pairs
22 entre elles, et les ailettes impaires 21 entre elles. 22 between them, and the odd fins 21 between them.
Les straps ( 3) peuvent être du même diamètre et disposés de part et d'autre de l'anode tel que montré sur les figures la et lb, ou bien les straps peuvent être de diamètres différents, disposés concentriquement sur un seul côté ou sur les deux The straps (3) can be of the same diameter and arranged on either side of the anode as shown in Figures la and lb, or the straps can be of different diameters, arranged concentrically on one side or on both
côtés du bloc anode (voir figure 2). sides of the anode block (see Figure 2).
Ces magnétrons fonctionnent normalement en mode 1 Â, ce qui veut dire que les phases d'oscillations dans deux cavités voisines différent de Âf radians, autrement dit les ailettes paires 22 sont à la même tension à un moment donné, et les ailettes impaires 21 sont elles aussi à une autre tension qui These magnetrons operate normally in 1 Â mode, which means that the oscillation phases in two neighboring cavities different from Âf radians, in other words the even fins 22 are at the same tension at a given moment, and the odd fins 21 are they too to another tension which
est la même pour toutes ces ailettes impaires. is the same for all of these odd fins.
L'adjonction des straps a donc pour effet de modifier la capacité du magnétron par la charge capacitive que représente la capacité entre les straps (Le schéma électrique équivalent est donné sur la figure 3) Ceci a pour effet d'écarter les modes indésirés du mode principal dans le spectre de fréquences possibles de fonctionnement, et ainsi, d'enlever la The addition of the straps therefore has the effect of modifying the capacity of the magnetron by the capacitive load represented by the capacity between the straps (The equivalent electrical diagram is given in FIG. 3) This has the effect of removing the unwanted modes from the mode main in the spectrum of possible operating frequencies, and so, to remove the
dégénérescence.degeneration.
Pour de nombreuses applications, en particulier celles o un magnétron est piloté en fréquence ou bien celles o un système de récepteur incorporant le magnétron est à fréquence fixe, il est souhaitable que la dérive de fréquence du magnétron due à l'échauffement de ses éléments pendant la période transitoire de mise en route soit aussi réduite que possible, voire annulée Cette exigence devient absolument impérative pour For many applications, in particular those where a magnetron is frequency controlled or those where a receiver system incorporating the magnetron is at fixed frequency, it is desirable that the frequency drift of the magnetron due to the heating of its elements during the transitional start-up period is as short as possible, or even canceled This requirement becomes absolutely imperative for
certains systèmes, tels les autodirecteurs d'engins, par exemple. certain systems, such as seeker for vehicles, for example.
Or, l'échauffement des différents éléments constitutifs d'un magnétron engendre des dilatations thermiques différentielles qui modifient la fréquence naturelle de However, the heating of the various constituent elements of a magnetron generates differential thermal expansions which modify the natural frequency of
résonance des cavités.resonance of the cavities.
On peut exprimer la fréquence dans le mode Âà en termes des capacités et des inductances selfiques des cavités et des straps (voir figure 3): (j) Âi = 2 ÂTf = lL(C +( 1) L = l'inductance selfique et C = capacité de la cavité sans straps, Y et) sont, respectivement, la capacité et l'inductance selfique par cellule des straps seuls Cette équation reflète qu'en mode  1, on peut négliger l'influence de l'inductance selfique 2 qui est connectée à des points équipotentiels Cette formule montre qu'il est possible d'agir sur la fréquence du mode 1 T en agissant sur la capacité ô/, la capacité inter-straps par cellule Une variation à \J de cette capacité t donnera une variation relative de la fréquence angulaire If  suivant la relation: 5 â) = /\ g- ( 2) We can express the frequency in the Âà mode in terms of the capacities and inductive inductances of the cavities and straps (see figure 3): (j) Âi = 2 ÂTf = lL (C + (1) L = the inductive inductance and C = capacity of the cavity without straps, Y and) are, respectively, the capacity and the inductive inductance per cell of the straps alone This equation reflects that in mode  1, one can neglect the influence of the inductive inductance 2 which is connected to equipotential points This formula shows that it is possible to act on the frequency of the mode 1 T by acting on the capacity ô /, the inter-straps capacity per cell A variation at \ J of this capacity t will give a relative variation of the angular frequency If  according to the relation: 5 â) = / \ g- (2)
U) IY 2 C+&U) IY 2 C + &
Pendant la période transitoire de mise en route du magnétron, l'échauffement des éléments internes et leur dilatation réduisent les écarts entre ces pièces et augmentent donc la capacité C, diminuant la fréquence (dans le cas d'un During the transitional period of start-up of the magnetron, the heating of the internal elements and their expansion reduce the differences between these parts and therefore increase the capacity C, decreasing the frequency (in the case of a
échauffement suffisamment homogène). sufficiently homogeneous heating).
Un but de l'invention est de remédier à ce problème, en minimisant ou en annulant la dérive de fréquence due à la dilatation thermique des éléments internes à un magnétron Un autre but de l'invention est de proposer un système simple à An object of the invention is to remedy this problem, by minimizing or canceling the frequency drift due to the thermal expansion of the elements internal to a magnetron. Another object of the invention is to propose a simple system to
réaliser et peu coûteux pour annuler cette dérive en fréquence. realize and inexpensive to cancel this frequency drift.
A ces fins, l'invention propose un dispositif de stabilisation de fréquence des magnétrons strapés, notamment aux fins de stabilisation en régimes transitoires, pour annuler des dérives en fréquence dues à l'échauffement et à la dilatation thermique t des pièces internes du magnétron, caractérisé en ce que la capacité (J) entre les straps est contrainte à varier en amplitude égale et en sens inverse à la For these purposes, the invention proposes a device for stabilizing the frequency of the strapped magnetrons, in particular for the purposes of stabilization in transient states, to cancel frequency drifts due to heating and thermal expansion t of the internal parts of the magnetron, characterized in that the capacitance (J) between the straps is forced to vary in equal amplitude and in opposite direction to the
variation de la capacité (c) des cavités non strapées. variation of the capacity (c) of the non-strapped cavities.
Dans une variante de l'invention, les straps sont des anneaux circulaires concentriques, réalisés en métaux différents avec des coefficients de dilatation thermique différents avec le coefficient de l'anneau interne très largement inférieur à celui de l'anneau externe, de façon à ce que l'échauffement des deux augmente l'écart entre les deux et réduit donc la capacité (ô) In a variant of the invention, the straps are concentric circular rings, made of different metals with different coefficients of thermal expansion with the coefficient of the internal ring very much lower than that of the external ring, so that that the heating of the two increases the gap between the two and therefore reduces the capacity (ô)
entre les deux.between the two.
Dans une autre variante de l'invention, les straps qui sont fixés respectivement sur les ailettes d'anode paires et impaires, sont contraints de s'écarter à cause de la dilatation différentielle entre les ailettes paries et impaires. Dans une autre réalisation, la variation de la capacité entre les straps, d'amplitude égale et en sens inverse à la variation de la capacité (c) des cavités non strapées est obtenue par une combinaison des moyens utilisés dans les autres In another variant of the invention, the straps which are fixed respectively to the even and odd anode fins, are forced to move apart because of the differential expansion between the odd and even fins. In another embodiment, the variation of the capacity between the straps, of equal amplitude and in opposite direction to the variation of the capacity (c) of the non-strapped cavities is obtained by a combination of the means used in the others
variantes.variants.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention et de Other characteristics and advantages of the invention and of
ses principales réalisations ressortiront de la description its main achievements will emerge from the description
détaillée qui suit, avec ses figures annexées, dont: la figure 1, déjà mentionnée, montre schématiquement et en perspective, trois anodes de magnétron connues de l'art antérieur; la figure 2 a, montre schématiquement et en plan perpendiculaire à l'axe un autre exemple de l'anode strapée connue de l'art antérieur; la figure 2 b, montre schématiquement et en perspective un détail de la figure 2 a; la figure 3, montre un schéma électrique équivalent à la structure de la figure 2; la figure 4, montre schématiquement et en perspective un détail d'un magnétron strapé réalisé selon l'invention; la figure 5, mâontre un détail d'un exemple, en coupe perpendiculaire à l'axe du magnétron, d'une autre réalisation detailed which follows, with its appended figures, of which: FIG. 1, already mentioned, shows schematically and in perspective, three magnetron anodes known from the prior art; FIG. 2 a, schematically and in plan perpendicular to the axis, shows another example of the strap-on anode known from the prior art; Figure 2b, shows schematically and in perspective a detail of Figure 2a; Figure 3 shows an electrical diagram equivalent to the structure of Figure 2; Figure 4 shows schematically and in perspective a detail of a straped magnetron produced according to the invention; FIG. 5, shows a detail of an example, in section perpendicular to the axis of the magnetron, of another embodiment
selon l'invention.according to the invention.
Les figures 4 et 5 sont données à titre d'exemples non limitatifs de réalisations selon les principes de l'invention; d'autres réalisations selon ces mêmes principes seront facilement imaginées par l'homme de l'art Les mêmes repères Figures 4 and 5 are given by way of non-limiting examples of embodiments according to the principles of the invention; other embodiments according to these same principles will be easily imagined by those skilled in the art The same references
désignent les mêmes éléments sur les différents dessins. denote the same elements in the different drawings.
Sur la figure 1, on voit trois anodes de magnétrons connues de l'art antérieur qui incorporent des moyens pour écarter des fréquences parasites de la fréquence de In FIG. 1, we see three magnetron anodes known from the prior art which incorporate means for deviating parasitic frequencies from the frequency of
fonctionnement désirée.desired operation.
Sur la figure la, on voit une anode dont les cavités ( 1) ont la forme de trous circulaires parallèles à l'axe du magnétron, couplés par des fentes radiales ( 4) séparées par des parois épaisses ( 11,12) ayant une forme particulière entre ces trous circulaires et ces fentes radiales Deux straps ( 3), des anneaux circulaires métalliques, sont disposés de part et d'autre de l'anode (vers le haut et vers le bas sur la figure), et centrés sur l'axe Le strap ( 3) en haut de l'anode dans la figure la est connecté électriquement aux parois paires ( 12), et le strap d'en bas est connecté électriquement aux parois impaires ( 11) La capacité entre ces deux anneaux introduit le In Figure la, we see an anode whose cavities (1) have the shape of circular holes parallel to the axis of the magnetron, coupled by radial slots (4) separated by thick walls (11,12) having a shape particular between these circular holes and these radial slots Two straps (3), metallic circular rings, are arranged on either side of the anode (up and down in the figure), and centered on the axis The strap (3) at the top of the anode in Figure la is electrically connected to the even walls (12), and the strap from below is electrically connected to the odd walls (11) The capacity between these two rings introduces the
terme gamma dans les équations 1 et 2 ci-dessus. gamma term in equations 1 and 2 above.
Sur la figure lb, on voit une anode dont les cavités ( 1) ont une forme trapézoïdale, ( 4) séparées par des ailettes radiales ( 21,22) Deux straps ( 3), des anneaux circulaires métalliques, sont disposés de part et d'autre de l'anode (vers le haut et vers le bas), et centrés sur l'axe Le strap ( 3) en haut de l'anode dans la figure lb est connecté électriquement aux ailettes paires ( 22), et le strap d'en bas est connecté électriquement aux ailettes impaires ( 21) La capacité entre ces deux anneaux introduit le terme gamma dans les équations 1 et 2 ci-dessus. Un autre exemple d'une anode connue de l'art antérieur est montré sur la figure llc, l'anode dite "en soleil levant" Dans cette réalisation, les cavités ( 111,112) ont la forme des fentes radiales, couplées par l'ouverture sur un côté vers la cathode centrale (non montrée) Dans cette construction, les fréquences parasites sont écartées de la fréquence de fonctionnement par la longueur différente dans le sens radial des fentes paires ( 112), plus longues que les fentes impaires ( 111) Cette configuration n'utilise pas des straps, et donc ne nous concerne pas dans le In FIG. 1b, we see an anode whose cavities (1) have a trapezoidal shape, (4) separated by radial fins (21, 22) Two straps (3), circular metal rings, are arranged on both sides. 'other of the anode (up and down), and centered on the axis The strap (3) at the top of the anode in figure lb is electrically connected to the paired fins (22), and the strap from below is electrically connected to the odd fins (21) The capacity between these two rings introduces the term gamma in equations 1 and 2 above. Another example of an anode known from the prior art is shown in FIG. 11c, the so-called "rising sun" anode. In this embodiment, the cavities (111, 112) have the form of radial slots, coupled by the opening on one side towards the central cathode (not shown) In this construction, the parasitic frequencies are separated from the operating frequency by the different length in the radial direction of the even slots (112), longer than the odd slots (111) This configuration does not use straps, and therefore does not concern us in the
cadre de la présente invention.part of the present invention.
Sur la figure 2 a, l'on voit schématiquement et en plan, d'un point sur l'axe du magnétron, l'anode d'un magnétron très semblable à celle de la figure lb, avec une paire de straps ( 3) de chaque côté de l'anode Ayant respectivement des diamètres différents, les deux straps visibles sur la figure sont disposés concentriquement, l'un faisant contact électrique avec les ailettes paires ( 22), et l'autre faisant contact électrique avec les ailettes impaires ( 21) Ces points de contact sont indiqués sur le dessin par des petits cercles Cet exemple nous sera utile par la suite pour expliquer notre invention dans une In FIG. 2 a, we can see schematically and in plan, from a point on the axis of the magnetron, the anode of a magnetron very similar to that of FIG. 1b, with a pair of straps (3) on each side of the anode Having respectively different diameters, the two straps visible in the figure are arranged concentrically, one making electrical contact with the even fins (22), and the other making electrical contact with the odd fins ( 21) These contact points are indicated on the drawing by small circles. This example will be useful later on to explain our invention in a
réalisation particulièrement simple qui est montrée sur la figure 4. particularly simple embodiment which is shown in FIG. 4.
Sur la figure 2 b, on voit schématiquement et en perspective un détail de la figure 2 a, qui représente une ailette paire ( 22) On voit deux paires de straps ( 3) de part et d'autre (supérieur et inférieur) de l'ailette ( 22), avec sur la partie supérieure, un contact électrique entre l'ailette ( 22) et le strap de diamètre plus grand de la paire supérieure, et sur la partie inférieure, un contact électrique entre l'ailette ( 22) et In Figure 2b, we see schematically and in perspective a detail of Figure 2a, which represents a paired fin (22) We see two pairs of straps (3) on either side (upper and lower) of the '' fin (22), with on the upper part, an electrical contact between the fin (22) and the larger diameter strap of the upper pair, and on the lower part, an electrical contact between the fin (22) and
le strap de diamètre moins grand de la paire inférieure. the smaller diameter strap of the lower pair.
Sur la figure 3, on montre le schéma électrique équivalent pour la structure de la figure 2 L'inductance selfique L et la capacité C sont des valeurs par cavité L et C placés en parallèle représentent donc une cavité, constituant la cellule de base du schéma équivalent qui sera répétée autant de fois qu'il y a des cavités dans le magnétron Entre les extrémités de chaque paire de cellules (représentant deux cavités), il existe des connections qui représentent les deux straps, connectés aux ailettes paires et impaires respectivement (les ailettes ne figurent pas sur le schéma équivalent) Chacune de ces connections aura une inductance selfique de 211 clambda (par cellule), mais dans le mode ÂT, lambda est sensiblement nulle comme nous l'avons décrit plus haut Entre les deux straps de chaque paire, nous avons également la capacité de gamma par cellule. Sur la figure 4, on voit en coupe et en perspective un détail d'une anode de magnétron strapé selon l'invention Il s'agit d'une anode ayant sensiblement la même forme que l'anode de la figure 2, à une différence près: sur l'ailette montrée dans le détail de la figure 4, le strap intérieur (de diamètre plus faible que le strap extérieur) est d'un métal de faible coefficient de dilatation thermique, tel le molybdène, le tungstène, le titane, ou similaire, alors que le strap externe est d'un métal de fort coefficient de dilatation thermique comme le cuivre par exemple L'ailette représentée sur la figure 4 est une ailette "impaire" car le strap interne fait contact électrique avec cette ailette, alors que le strap externe ne fait pas contact électrique avec l'ailette Le principe de l'invention peut être appliqué sur une seule face de l'anode, ou sur les deux faces à la fois Nous limitons notre discussion ici à une seule face, mais l'invention peut être appliquée aux deux faces avec une disposition analogue à celle montrée sur la figure 2 b Pour pallier aux contraintes mécaniques dues à la dilatation différentielle entre le strap interne et l'ailette d'anode, ce strap est joint à l'ailette par l'intermédiaire d'une languette de souplesse, une espèce de socle en métal suffisamment ductile pour se déformer sous ces contraintes sans se casser, du cuivre par exemple Quelques dimensions sont portées sur la figure 4 pour permettre le calcul de la capacité théorique entre les deux straps: la distance radiale moyenne entre l'axe du tube et le diamètre des straps (r s), la distance entre les deux straps (e), et la hauteur des straps (a), hormis la languette de souplesse Lors de l'échauffement de l'ensemble, la dilatation du strap externe est plus forte que celle du strap interne dans cet exemple de réalisation selon l'invention, donc les straps s'écartent (la distance e augmente), et la capacité entre les straps diminue Par un choix judicieux des dimensions, cette réduction de capacité peut annuler l'augmentation de capacité due à l'échauffement du reste du magnétron Si l'importance de la capacité d'annulation requise le mérite, deux paires de straps peuvent être utilisées, de part et d'autre de In Figure 3, we show the equivalent electrical diagram for the structure of Figure 2 The inductive inductance L and the capacitance C are values per cavity L and C placed in parallel therefore represent a cavity, constituting the basic cell of the diagram equivalent which will be repeated as many times as there are cavities in the magnetron Between the ends of each pair of cells (representing two cavities), there are connections which represent the two straps, connected to the even and odd fins respectively (the fins do not appear on the equivalent diagram) Each of these connections will have a selfic inductance of 211 clambda (per cell), but in the ÂT mode, lambda is substantially zero as we described above Between the two straps of each pair , we also have the gamma capacity per cell. In Figure 4, we see in section and in perspective a detail of a strapon magnetron anode according to the invention It is an anode having substantially the same shape as the anode of Figure 2, with a difference close up: on the fin shown in the detail in Figure 4, the inner strap (of smaller diameter than the outer strap) is of a metal with a low coefficient of thermal expansion, such as molybdenum, tungsten, titanium, or similar, while the external strap is of a metal with a high coefficient of thermal expansion such as copper for example. The fin represented in FIG. 4 is an "odd" fin because the internal strap makes electrical contact with this fin, then that the external strap does not make electrical contact with the fin The principle of the invention can be applied to only one side of the anode, or to both sides at the same time We limit our discussion here to only one side, but the invention can be applied to ux two faces with an arrangement similar to that shown in FIG. 2 b To overcome the mechanical stresses due to the differential expansion between the internal strap and the anode fin, this strap is joined to the fin by means of d 'a flexible tongue, a kind of metal base sufficiently ductile to deform under these constraints without breaking, copper for example Some dimensions are given in Figure 4 to allow the calculation of the theoretical capacity between the two straps: average radial distance between the axis of the tube and the diameter of the straps (rs), the distance between the two straps (e), and the height of the straps (a), except for the flexible tongue When heating the together, the expansion of the external strap is greater than that of the internal strap in this embodiment according to the invention, therefore the straps move apart (the distance e increases), and the capacity between the straps decreases By a jud choice here of dimensions, this reduction in capacity can cancel the increase in capacity due to the heating of the rest of the magnetron If the importance of the capacity of cancellation required deserves it, two pairs of straps can be used, of share and d other
l'anode comme montré sur la figure 2 b. the anode as shown in Figure 2 b.
Sur la figure 5, on voit en coupe partielle et en perspective, un autre exemple d'une réalisation d'anode de magnétron strapé selon les principes de l'invention, dans laquelle l'écartement des straps lors de l'échauffement de l'anode est obtenue d'une autre manière Dans cet exemple d'une réalisation, il y a une paire de straps seulement, de la même In FIG. 5, we see in partial section and in perspective, another example of an embodiment of a strapron magnetron anode according to the principles of the invention, in which the spacing of the straps during the heating of the anode is obtained in another way In this example of an embodiment, there is only a pair of straps, of the same
matière, disposés concentriquement sur le même côté de l'anode. material, arranged concentrically on the same side of the anode.
Les ailettes sont alors profilées de façon à présenter une surface égale vers la cathode au centre du magnétron, mais une résistance thermique différente à cause de leurs largeurs différentes: les ailettes paires sont amincies pour augmenter leur résistance thermique, tandis que les ailettes impaires sont épaissies pour réduire leur résistance thermique Puisque les ailettes paires et impaires présentent la même surface face à la cathode elles seront chauffées de la même manière, mais la chaleur sera évacuée plus rapidement des ailettes épaissies impaires que des autres ailettes amincies paires La dilatation thermique sera alors plus grande pour les ailettes amincies paires que pour les ailettes épaissies impaires, donc les straps s'écarteront lors de l'échauffement du magnétron Les dimensions des straps seront calculées comme dans le cas précédent pour donner une variation de capacité inter-straps lors de l'échauffement pour annuler la dérive en fréquence due à la The fins are then profiled so as to present an equal surface towards the cathode in the center of the magnetron, but a different thermal resistance because of their different widths: the even fins are thinned to increase their thermal resistance, while the odd fins are thickened to reduce their thermal resistance Since the even and odd fins have the same surface facing the cathode they will be heated in the same way, but the heat will be evacuated more quickly from the odd thickened fins than from other even thinned fins The thermal expansion will be more large for even thinned fins than for odd thickened fins, so the straps will spread when the magnetron heats up The dimensions of the straps will be calculated as in the previous case to give a variation in inter-straps capacity during the warm-up to cancel the drift in freque due to
dilatation thermique des autres parties du magnétron. thermal expansion of the other parts of the magnetron.
Dans cet exemple d'une réalisation selon une caractéristique de l'wivention, les languettes de souplesse et les straps en anneaux de métaux différents ne sont pas nécessaires pour obtenir l'effet recherché Toutefois, il est possible de faire une réalisation selon l'invention qui présente une combinaison des caractéristiques de l'exemple de la In this example of an embodiment according to a characteristic of the invention, the flexibility tongues and the straps in rings of different metals are not necessary to obtain the desired effect. However, it is possible to make an embodiment according to the invention. which presents a combination of the characteristics of the example of the
réalisation de la figure 4 et celles de l'exemple de la figure 5. Figure 4 and those of the example in Figure 5.
Suivant les mêmes principes, dans d'autres exemples de réalisations (non montrées) selon l'invention, les ailettes peuvent être réalisées de matériaux métalliques différents, ayant soit des coefficients de dilatation thermique différents, soit des coefficients de dilatation thermique semblables, mais avec des coefficients de résistance thermique différents Le résultat est le même que dans les autres réalisations montrées sur les figures précédentes: l'échauffement provoque une variation de capacité entre les straps qui annule la dérive en fréquence due à la dilatation thermique des autres parties du magnétron. Dans toutes les formes et réalisations selon l'invention o ses principes, les méthodes d'assemblage employées sont sensiblement les mêmes que celles utilisées de manière classique dans les magnétrons strapés connus de l'art antérieur: principalement par brasages et ou soudures entre les différentes pièces métalliques Les exemples de réalisations selon l'invention donnés ci-dessus ne requièrent pas un nombre de pièces plus élevé que les réalisations de l'art antérieur, ni des procédés, ni des méthodes sensiblement plus compliquées que ceux de l'art antérieur L'invention permet donc d'obtenir des résultats sensiblement meilleurs en termes de performances hyperfréquence lors de l'échauffement du magnétron par rapport à celles de l'art antérieur, et ceci pratiquement sans According to the same principles, in other exemplary embodiments (not shown) according to the invention, the fins can be made of different metallic materials, having either different thermal expansion coefficients, or similar thermal expansion coefficients, but with different thermal resistance coefficients The result is the same as in the other embodiments shown in the previous figures: the heating causes a variation in capacity between the straps which cancels the frequency drift due to the thermal expansion of the other parts of the magnetron. In all the forms and embodiments according to the invention o its principles, the assembly methods used are substantially the same as those used conventionally in the strapped magnetrons known from the prior art: mainly by brazing and or welding between the different metal parts The examples of embodiments according to the invention given above do not require a higher number of parts than the embodiments of the prior art, nor of the methods or methods significantly more complicated than those of the prior art L The invention therefore makes it possible to obtain significantly better results in terms of microwave performance during the heating of the magnetron compared to those of the prior art, and this practically without
sur-coûts, ni de matière première, ni de procédé industriel. extra costs, neither of raw material, nor of industrial process.
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9107673A FR2678107A1 (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | MAGNETRON STRAPE WITH FREQUENCY STABILIZATION. |
EP92401664A EP0519803A1 (en) | 1991-06-21 | 1992-06-16 | Strapped magnetron with frequency stabilisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9107673A FR2678107A1 (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | MAGNETRON STRAPE WITH FREQUENCY STABILIZATION. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2678107A1 true FR2678107A1 (en) | 1992-12-24 |
Family
ID=9414151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9107673A Withdrawn FR2678107A1 (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | MAGNETRON STRAPE WITH FREQUENCY STABILIZATION. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0519803A1 (en) |
FR (1) | FR2678107A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5483123A (en) * | 1993-04-30 | 1996-01-09 | Litton Systems, Inc. | High impedance anode structure for injection locked magnetron |
US5680012A (en) * | 1993-04-30 | 1997-10-21 | Litton Systems, Inc. | Magnetron with tapered anode vane tips |
GB9723478D0 (en) | 1997-11-07 | 1998-01-07 | Eev Ltd | Magnetrons |
GB2331180B (en) * | 1997-11-07 | 2002-02-27 | Eev Ltd | Magnetrons |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB666559A (en) * | 1946-04-30 | 1952-02-13 | Us Commerce | Improvements in or relating to tuning and strapping mechanism for u.h.f. magnetrons |
US2810094A (en) * | 1955-10-11 | 1957-10-15 | Palmer P Derby | Method for frequency compensating a magnetron anode for temperature change |
US2852720A (en) * | 1953-08-12 | 1958-09-16 | Litton Industries Inc | Frequency stable magnetron |
US3289037A (en) * | 1963-04-29 | 1966-11-29 | Litton Industries Inc | Temperature compensated magnetron anode structure having alternate segments of differing thermal expansion coefficient |
SU593267A1 (en) * | 1974-12-11 | 1978-02-15 | Pakulin Valerij Nikolaevich | Magnetic discharge pump |
JPS60262332A (en) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Toshiba Corp | Magnetron |
GB2173636A (en) * | 1985-03-25 | 1986-10-15 | M O Valve Co Ltd | Magnetrons |
EP0316092A1 (en) * | 1987-11-12 | 1989-05-17 | Eev Limited | Magnetron Anodes |
JPH0210634A (en) * | 1988-06-28 | 1990-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetron |
-
1991
- 1991-06-21 FR FR9107673A patent/FR2678107A1/en not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-06-16 EP EP92401664A patent/EP0519803A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB666559A (en) * | 1946-04-30 | 1952-02-13 | Us Commerce | Improvements in or relating to tuning and strapping mechanism for u.h.f. magnetrons |
US2852720A (en) * | 1953-08-12 | 1958-09-16 | Litton Industries Inc | Frequency stable magnetron |
US2810094A (en) * | 1955-10-11 | 1957-10-15 | Palmer P Derby | Method for frequency compensating a magnetron anode for temperature change |
US3289037A (en) * | 1963-04-29 | 1966-11-29 | Litton Industries Inc | Temperature compensated magnetron anode structure having alternate segments of differing thermal expansion coefficient |
SU593267A1 (en) * | 1974-12-11 | 1978-02-15 | Pakulin Valerij Nikolaevich | Magnetic discharge pump |
JPS60262332A (en) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Toshiba Corp | Magnetron |
GB2173636A (en) * | 1985-03-25 | 1986-10-15 | M O Valve Co Ltd | Magnetrons |
EP0316092A1 (en) * | 1987-11-12 | 1989-05-17 | Eev Limited | Magnetron Anodes |
JPH0210634A (en) * | 1988-06-28 | 1990-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetron |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 133 (E-404)(2190) 17 Mai 1986 & JP-A-60 262 332 ( TOSHIBA K.K. ) 25 Décembre 1985 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 14, no. 151 (E-906)(4094) 22 Mars 1990 & JP-A-2 010 634 ( MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD ) 16 Janvier 1990 * |
SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED Section EI, Week 7902, 21 Février 1979 Derwent Publications Ltd., London, GB; Class V, Page 3, AN 79-A3540B [02] & SU-A-593 267 (PAKULIN) 11 Avril 1978 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0519803A1 (en) | 1992-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2017960A1 (en) | Piezoelectric resonator with optimised motional capacity | |
FR2555369A1 (en) | PROGRESSIVE VARIATION CORNET ANTENNA WITH TRAP CHANNEL | |
FR2922696A1 (en) | WAVE RESONATOR OF LAMB | |
EP2256039A1 (en) | Through-pivot with flexible elements and spacecraft comprising such a pivot | |
CA2014514C (en) | Dielectric resonator filter | |
EP2869400A1 (en) | Bi-polarisation compact power distributor, network of a plurality of distributors, compact radiating element and planar antenna having such a distributor | |
FR2678107A1 (en) | MAGNETRON STRAPE WITH FREQUENCY STABILIZATION. | |
EP3293880B1 (en) | Adaptation circuit for low noise amplifier and low noise amplifier including such a circuit | |
FR2574990A1 (en) | HIGH PRESSURE DISCHARGE LAMP | |
CA1306022C (en) | Dielectric resonator filter | |
EP0401065B1 (en) | Method of construction of a helical delay line | |
FR2479558A1 (en) | PROGRESSIVE WAVE TUBE WITH COUPLED CAVITIES AND FOCUSING BY ALTERNATE PERMANENT MAGNETS, AND AMPLIFIER ASSEMBLY COMPRISING SUCH A TUBE | |
FR2490004A1 (en) | RESONANT CAVITY OF GYROTRON HAVING IMPROVED Q VALUE | |
FR2779290A1 (en) | LOW GAP SURFACE ACOUSTIC WAVE TRANSDUCER | |
FR2653267A1 (en) | MAGNETRON COMPRISING AN ANODE STRUCTURE WHICH DEFINES TWO SETS OF RESONANT CAVITIES OF RESPECTIVELY DIFFERENT VOLUMES. | |
FR2704092A1 (en) | Electronic beam tube arrangement. | |
FR2478381A1 (en) | Antenna exciter with cylindrical and horn shaped portions - has horn section with flat sides and curved edges, and internal grooves | |
EP0615272B1 (en) | Guiding structure for electrically charged particles | |
FR2777630A1 (en) | String tube used especially in weaving machinery warp beams and load bearing structures | |
FR2676549A3 (en) | Stabilising and fixing device for a hollow cylinder made of glass ceramic having a thin wall thickness | |
EP0524295B1 (en) | Small-size coaxial magnetron | |
EP0083889A1 (en) | Pipe bellows | |
FR2606937A1 (en) | CURVED COUPLING DELAY LINE FOR PROGRESSIVE WAVE TUBE | |
FR2668244A1 (en) | MEANS FOR CONNECTING TWO FRAMES TOGETHER. | |
EP3900104A1 (en) | Bidirectional hyperfrequency coupler comprising two parallel double-rib waveguides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CL | Concession to grant licences | ||
ST | Notification of lapse | ||
ST | Notification of lapse |