JPH0260028A

JPH0260028A - 進行波管

Info

Publication number: JPH0260028A
Application number: JP20992788A
Authority: JP
Inventors: Kunio Tsutaki; 蔦木　邦夫
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1988-08-23
Publication date: 1990-02-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は進行波管に関し、特に、遅波回路とコレクタの
間からの漏洩高周波電力の小さい新規な進行波管に関す
る。

〔従来の技術〕

周知のように進行波管は、電子ビームを生成・射出する
電子銃部と、電子ビームと電磁波とが相互作用を行い電
磁波を増幅する高周波回路部と、高周波回路部において
電子ビームを一定の径に集束する磁気集束装置部と相互
作用を終了した電子ビームを捕捉し外部に熱として放散
するためのコレクタ部とから構成される。ここで高周波
回路部は、遅波回路と、この遅波回路に外部からの電磁
波を導く入力窓と、遅波回路から外部に増幅した電磁波
を取り出す出力窓から構成される。遅波回路は電磁波の
位相速度を光速の１／１０程度まで落とし、電子ビーム
と同期させて電子ビームの直流エネルギーを高周波のエ
ネルギーに変換して電磁波を増幅する部分でありその種
類としてはヘリックス遅波回路や結合空羽型遅波回路等
がある。

第２図は、従来のへリックス進行波管の概略的な構成を
示すものである。図において、１はカソード１８、ウェ
ネルト１７およびアノード１６から構成される電子銃部
、２はへリックス１０と、誘電体支持棒７と、減衰器１
５と、真空外囲器１４と、入力窓８および出力窓９から
構成される高周波回路部、３は、磁石６と磁極５を同期
的に多数配列になる磁気集束装置部、４はコレクタ電極
１３及びコレクタ・セラミック１２から構成されるコレ
クタ部を表わす。この他に１９は電子ビーム、１１はコ
レクタ支持体を表わす。

電子銃１で射出・形成された電子ビーム１つは、高周波
回路部２をコレクタ部４に向って進行する。高周波回路
部２を通過する間、電子ビーム１つは磁界集束装置部３
により所定のビーム径に集束されている。この高周波回
路部２において、入力窓８から入力された電磁波はヘリ
ックス１０を電子ビーム１つよりわずかに遅い位相速度
で伝播し、電子ビーム１つと相互作用を行いながらコレ
クタ部４に向って進行する。この過程において電子波は
増幅され、最終的に出力窓９から外部回路に収り出され
る。高周波回路部２において相互作用を終了した電子ビ
ーム１９はコレクタ電極１３に至り、そこで熱として外
部へ放散される。

〔発明が解決しようとする課題〕上述した従来の進行波管は、高周波回路部２のコレクタ
支持体１１とコレ−フタ部４のコレクタ電極１３の間は
、通常の場合進行波管の総合効率の改善を目的として゛
、コレクタ電極１３の電位は、高周波回路部２の電位と
比べて低く保たなければならないためコレクタ・セラミ
ック１２で絶縁されている。従って、高周波回路部２に
おいて最終的に増幅された電磁波は出力窓９から外部に
取り出されるが、電子ビーム１９は電磁波で変調された
状態でコレクタ部４に入る。このとき、コレクタ支持体
１１とコレクタ・セラミック１２及びコレクタ電極１３
で作る空間が、動作周波数と同じ共振周波数となってお
りかつ、コレクタ電極１３とコレクタ支持体１１の電子
ビームに近い部分に強い電界が発生する共振モード、例
えば、ＴＭ、１モードやＴＭｏ２モードで共振する構造
となっている場合、この部分の電界と電子ビーム１９が
強く結合し、コレクタ・セラミックを通して外部に電磁
波が漏洩する。漏洩した電磁波は出力窓９を介して外部
回路に取り出された電磁波に対して悪影響を与える。さ
らに、ヘリックス形進行波管のように基本的に広帯域動
作特性を有する進行波管においては、最悪の場合は、コ
レクタ支持体１１とコレクタ・セラミック１２及びコレ
クタ電極１３で作る共振空胴の共振周波数の電磁波がコ
レクタ・セラミック１２を介して入力窓８側に戻り、高
周波回路部２で再び増幅されて電子ビームは変調され、
先の共振周波数の電磁波を再び励振するような帰還ルー
プを形成し、発振に至るという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、高周波回路部とコレクタ部と電子銃部と磁気
集束装置部からなる進行波管において、高周波回路部と
コレクタ部の間に誘電体を配置し、この誘電体を配置す
る位置をコレクタ部のコレクタ電極の電子ビーム通過用
穴径の２〜５倍の円周上に選んだことを特徴とする。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に従う進行波管の概略的な構成を示す
断面図である。本発明の進行波管はその機械的な構成に
おいては、第２図に示した従来の進行波管と同様のもの
である。そこで、第２図に進行波管と同様の部材には同
じ参照番号を付して示しである。従って図において、１
は、カソード１８、ウェネルト１７およびアノード１６
から構成される電子銃部、２はへソックス１０と誘電体
支持棒７、減衰器１５と真空外囲器１４及び入力窓８、
出力窓９から構成される高周波回路部、３は磁石６と磁
極５を周期的に多数配列してなる磁気集束装置部、４は
コレクタ電極１３とコレクタ・セラミック１２と本発明
で新たに付加した高周波電力漏洩防止用誘電体２０から
構成されるコレクタ部を表わす。

電子銃部１で射出・形成された電子ビーム１９は、高周
波回路部２において入力窓８から入力された電磁波とヘ
リックス１０を進行する間に相互作用を行いながら徐々
に増幅され、最終的に出力窓９から外部回路に取り出さ
れる。一方、相互作用を終了した電子ビーム１つは電磁
波によって変調された状態でコレクタ部に入るが、この
ときコレクタ支持体１１とコレクタ・セラミック１２及
びコレクタ電極１３で囲まれる領域が動作周波数と同じ
共振周波数を有する共振空胴を形成していたとしても、
コレクタ電極１３のビーム通過用穴２１の内径の２〜５
倍の円周上位置に高周波電力漏洩防止用誘電体２０を配
置しているため、高周波電界の多くはこの高周波電力漏
洩防止用誘電体２０に集中し、電子ビーム１９の部分の
電界は極端に小さくなっている。従って、前述のコレク
タ支持体１１とコレクタ・セラミック１２とコレクタ電
極１３で形成される共振空洞の共振モード、例えばＴＭ
ｏ、モードやＴ　Ｍ　０２モードと電子ビーム１９の間
の結合は非常に小さくなり、コレクタ・セラミック１２
を通しての漏洩高周波電力は動作信号に対してほとんど
悪影響を与えない程度まで小さくできる。

なお、上記実施例ではへリックス形進行波管を例にとり
説明したが、結合空胴形進行波管や他の種類の進行波管
に対しても、本発明が有効であることは容易に類推でき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、電子銃部と高周波回路部
と磁気集束装置部とコレクタ部から構成される進行波管
において、高周波回路部とコレクタ部の間に高周波電力
漏洩防止用の誘電体を配置し、この誘電体を配置する位
置をコレクタ部のコレクタ電極の電子ビーム通過用穴径
の２倍〜５倍の径の円周上とすることにより、動作信号
に対して漏洩高周波電力による悪影響のない進行波管さ
らには漏洩高周波電力による発振のない進行波管を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図であり、第２
図は従来の進行波管の構造を概略的に示す縦断面図であ
る。１・・・電子銃部、２・・・高周波回路部、３・・・磁
気集束装置部、４・・・コレクタ部、５・・・磁極、６
・・・磁石、７・・・誘電体支持棒、８・・・入力窓、
９・・・出力窓、１０・・・ヘソックス、１１・・・コ
レクタ支持体、１２・・・コレクタ・セラミック、１３
・・・コレクタ電極、１４・・・真空外囲器、１５・・
・減衰器、１６・・・アノード、１７・・・ウェネルト
、１８・・・カソード、１９・・・電子ビーム、２０・
・・高周波電力漏洩防止用誘電体、２１・・・ビーム通
過用穴。

Claims

【特許請求の範囲】

電子銃部と高周波回路部と磁気集束装置部とコレクタ部
から構成される進行波管において、前記高周波回路部と
前記コレクタ部の間に誘電体を配置し、該誘電体を配置
する位置はその平均径が前記コレクタ部の電子ビーム通
過用穴径の２倍〜５倍の円周上であることを特徴とする
進行波管。