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Geschwindigkeitsmodulierte Elektronenstrahlröhre
Die. Erfindung betrifft eine geschwindigkeitsmodulierte Elektronenstrahlröhre zur Erzeugung, Ver- stärkung und Begrenzung höchstfrequenter, insbesonders amplitudenmodulierter Signale mit einem Elek- tronenstrahlerzeugungssystem, mit zwei hintereinander vom Elektronenstrahl über Koppelspalte durchsetz- te Hohlraumresonatoren und mit einer Auffangelektrode.
Bekanntlich bestimmt sich der Wirkungsgrad eines Zweikreisklystrons zur Verstärkung höchster Frequenzen aus dem Verhältnis von Hochfrequenzausgangsleistung zur Gleichstromleistung des Elektronenstrahls. Da die Hochfrequenzausgangsleistung unabhängig von der Gleichstromleistung des Elektronenstrahls sich besonders bei Amplitudenmodulation laufend ändert, ist der Wirkungsgrad einer derartigen Röhre nicht konstant. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektronenstrahlröhre zur Erzeugung, Verstärkung und Begrenzung höchstfrequenter, insbesonders amplitudenmodulierter Signale zu schaffen, die bei hohem Wirkungsgrad im gesamten Betriebsbereich mit einem möglichst konstanten Verhältnis von Hochfrequenzausgangsleistung zur Gleichstromleistung des Elektronenstrahls arbeitet.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass bei der Modulation der Länge von Stromimpulsen proportional mit der Hochfrequenz die Gleichstromkomponente geändert wird. Entsprechend diesem Prinzip soll der Elektronenstrahl einer Elektronenstrahlröhre Impulsform mit in der Länge modulierten Stromimpulsen erhalten, die einen Ausgangskreis anregen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine geschwindigkeitsmodulierte Elektronenstrahlröhre der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei der nach der Erfindung vor dem zweiten Hohlraumresonator konzentrisch zur Elektronenstrahlachse eine Lochblende, die annähernd auf Kathodenpotential liegt, und, dieser in Elektronenstrahlrichtung vorausgehend, ein ringförmiger Auffänger für die an der Lochblende reflektierten Elektronen angeordnet ist.
Nachstehend soll an Hand der in schematischer Darstellungsweise gehaltenen Figuren der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung naher erläutert werden. Dabei sind alle Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung notwendig erscheinen, z. B. die Vakuumhülle oder die Mittel zur Fokussierung des Elektronenstrahls, weggelassen.
Die Elektronenstrahlröhre nach Fig. 1 ähnelt in ihrem Aufbau aus dem Elektronenstrahlerzeugungs-
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Kathodenpotential beaufschlagt. Dadurch bewirkt die Lochblende 6 eine Reflexion der im Koppelspalt des Hohlraumresonators 2 verzögerten Elektronen. Nur die im Koppelspalt des Hohlraumresonators 2 beschleunigten Elektronen gelangen durch die Blendenöffnung der Blende 6. Diese Elektronen werden hinter der Blende 6 beschleunigt und regen als einzelne Stromimpulse den Hohlraumresonator 3 über dessen Koppelspalt an. Die an der Lochblende 6 reflektierten Elektronen werden von einem ringförmigen Auffänger 7 abgesaugt, wie durch die Elektronenbahnen 8 angedeutet ist. Der Auffänger 7 ist dabei vorteilhaft mit einem nur geringen positiven Gleichpotential beaufschlagt, um die Auftreffenergie der Elektronen und damit die Verlustleistung der Röhre gering zu halten.
Die Fig. 2a-2c erläutern den zeitlichen Verlauf des durch die Lochblende 6 tretenden Elektronen-
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stromes. Dabei gibt Fig. 2a den Verlauf der Modulation am Hohlraumresonator 2 und Fig. 2b die Strom- geschwindigkeitscharakteristik der Lochblende 6 bei einer bestimmten Spannung an der Lochblende an.
Aus den Fig. 2a und 2b ergibt sich dann der zeitliche Verlauf des durch die Lochblende 6 tretenden Elek- tronenstromes der Fig. 2c. Eine Modulation der Pulslänge und damit der Hochfrequenzspannung kann er- reicht werden, wenn man an die Lochblende 6 eine niederfrequente Modulationsspannung anlegt.
Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemässe Elektronenstrahlröhre ist als Verstärkerröhre mit dem Hohl- raumresonator 2 als Eingangs- und dem Hohlraumresonator 3 als Ausgangskreis ausgebildet. Eine erfin- dungsgemässe Elektronenstrahlröhre kann aber auch als Oszillator wirken, wenn man die an der Lochblen- de 6 reflektierten Elektronen in den ersten Hohlraumresonator 2 zurückkehren lässt.
Die Erfindung hat besonders Bedeutung für amplitudenmodulierte Sender, da es bei solchen Sendern erwünscht ist, dass die Elektronenstrahlröhren ständig mit gutem Wirkungsgrad arbeiten.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Geschwindigkeitsmodulierte Elektronenstrahlröhre zur Erzeugung, Verstärkung und Begrenzung höchstfrequenter, insbesondere amplitudenmodulierter Signale mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem, mit zwei hintereinander vom Elektronenstrahl über Koppelspalte durchsetzten Hohlraumresonato- ren und mit einer Auffangelektrode, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem zweiten Hohlraumresonator (3) konzentrisch zur Elektronenstrahlachse eine Lochblende (6), die annähernd auf Kathodenpotential liegt, und, dieser in Elektronenstrahlrichtung vorausgehend, ein ringförmiger Auffänger (7) für die an der Loch.- blende (6) reflektierten Elektronen angeordnet ist.