CH406450A - Verzögerungsleitung für Wanderfeldröhren - Google Patents

Description

      Verzögerungsleitung        für        Wanderfeldröhren       Die Erfindung     betrifft    eine     Verzögerungsleitung     für     Wanderfeldröhren,    die aus einer Wendel besteht,  die im Innern eines elektrisch leitfähigen Hohlkörpers  angeordnet ist und mit mindestens einzelnen Windun  gen an Metallstützen starr befestigt ist, die sich von der  Wandung des Hohlkörpers aus zur Wendel hin  erstrecken.  



  Für den Betrieb einer     Wanderfeldröhre    benötigt  man eine Verzögerungsleitung, die normale Dispersion  aufweist, d. h. deren Grundwelle eine Vorwärtswelle  ist. Die Dispersion soll dabei in einem breiten     Durch-          lassband    gering sein. Diesen Forderungen genügt be  kanntlich in hohem Masse die Wendelleitung. Sie hat  jedoch den Nachteil, dass sie     insbesondere        bei    Röhren  für höhere Leistungen nicht ausreichend     thermisch     stabil ist.

   Um diesen Nachteil der Wendelleitung zu  beseitigen, ist es bereits bekannt,     parallel    zur Wendel  leitung eine Kammleitung anzuordnen und mindestens       einzelne    Windungen der Wendelleitung starr an den  freien Enden der Zähne der Kammleitung zu befe  stigen. Bei einem Ausführungsbeispiel     dieser    bekann  ten Verzögerungsleitung bildet der Rücken der Kamm  leitung einen Teil eines elektrisch leitfähigen Hohlkör  pers, der gleichzeitig die Vakuumhülle der Röhre dar  stellt. Diese bekannte Verzögerungsleitung hat den  Vorteil, dass die Wendelleitung infolge der Abstützung  durch die Zähne der Kammleitung thermisch stabil ge  haltert ist.

   Die Kammleitung beeinflusst jedoch un  günstig die Bandbreite und den     Dispersionsverlauf    der  Wendelleitung.  



  Die Aufgabe der     Erfindung    besteht deshalb insbe  sondere darin, eine Verzögerungsleitung mit vorwärts  laufender Grundwelle für     Wanderfeldröhren    zu schaf  fen, die bei grosser Bandbreite und geringer Dispersion    thermisch stabil ist und sich insbesondere für Röhren  mit hoher Leistung     eignet.     



  Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Ver  zögerungsleitung der eingangs     erwähnten    Art vorge  schlagen, dass die Metallstützen im     Hohlkörper    in  Längsrichtung der     Wendel    fortschreitend gegenein  ander     winkelversetzt    sind.  



  Durch die erfindungsgemässe Massnahme, die Me  tallstützen im Hohlkörper     winkelversetzt    anzuordnen,  wird die zur Wendel parallel geschaltete     Impedanz     wesentlich     hochohmiger    als bei der bekannten Ver  zögerungsleitung, bei der die     Metaästützen    für die  Wendel deckungsgleich     hintereinander    in einer Ebene  angeordnet sind. Gleichzeitig bewirkt die Winkelverset  zung der     Metallstützen,    dass die genannte     Impedanz     in einem breiten Frequenzband     hochohmig    ist.

   Eine  erfindungsgemässe Verzögerungsleitung hat dadurch  gegenüber der geschilderten bekannten Verzögerungs  leitung eine wesentlich höhere Bandbreite.  



  Ein ganz besonderer Vorteil der     erfindungsgemäss     vorgeschlagenen Lösung einer Verzögerungsleitung  liegt darin, dass diese Lösung z. B. den Aufbau einer       Verzögerungsleitung,        deren    Charakteristik im wesent  lichen der einer Wendelleitung entspricht, aus ge  schichteten Blechschnitten gestattet.  



  Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfin  dung nachfolgend beispielsweise näher erläutert wer  den. Einander entsprechende Teile sind mit gleichen  Bezugszeichen versehen.  



  Figur 1 zeigt in perspektivischer Sicht eine erfin  dungsgemässe Verzögerungsleitung und die Figur 2  die Verzögerungsleitung nach Figur 1 von vorne. Die  Wendel 2 ist     koaxial    in einem elektrisch leitfähigen  Hohlkörper 1 mit     kreisförmigem    Querschnitt, im fol-           genden    kurz Hohlleiter genannt, angeordnet und an       Metallstützen    3 starr befestigt, die sich, von der Wan  dung des Hohlleiters ausgehend, zur Wendel 2 er  strecken. Die Metallstützen 3 sind in Längsrichtung  der Wendel fortschreitend gegeneinander winkelver  setzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der  Wendelleiter der Wendel 2, der die Form eines Flach  bandes hat, jeweils nach einer Umdrehung von 315   mit einer Metallstütze 3 verbunden.

   Die Wendel 2 ist  also jeweils nach einer     7/8-Windung    an einer Metall  stütze 3     gehaltert.    Der Winkel, den einander benach  barte Metallstützen abweichend von 360  einschliessen  (Stützwinkel), beträgt dann 45 .  



  Die Bandbreite und Dispersion der erfindungsge  mässen Verzögerungsleitung hängt von der Länge der  Metallstützen 3 und dem Stützwinkel ab. Die Länge  der Stützen (Stützlänge) soll so gewählt sein, dass die  Metallstütze sehr     hochohmig    ist. Die Metallstütze 3  soll also als     V4-Stütze    wirken. Dabei ist zu beachten,  dass die Stützlänge kleiner sein muss als der geome  trischen Länge von     ),/4    entspricht, weil die Neigung der  Metallstützen 3 im Hohlleiter 1 zueinander eine zu  sätzliche Kapazität ergibt, die eine reduzierte n/4  Stütze erforderlich macht.

   Diese Kapazitätserhöhung  wirkt sich gleichzeitig im Sinne einer     Breitbandtransfor-          mation    so aus, dass die Metallstützen 3 in einem brei  ten Frequenzband als     X/4-Stütze    erscheinen, d. h. ge  nügend     hochohmig    sind. Die Kapazitätserhöhung ist  aus dem Stützwinkel durch Integration über die Stütz  länge berechenbar. Die Bandbreite hängt daher vom  Stützwinkel und von der Stützlänge ab. Für eine be  stimmte Stützlänge ergibt ein ganz bestimmter Stütz  winkel grösste Bandbreite. Durch gleichzeitige Varia  tion der Stützlänge und des Stützwinkels ist wieder  annähernd gleiche Bandbreite erzielbar.

   Verkleinerung  der Stützlänge bedeutet dabei Verkleinerung des In  nendurchmessers des     Hohlleiters    2. Allgemein kann  gesagt werden, dass die Stützlänge, die in der Nähe  der     7-,-Resonanz    der Wendelleitung als     Ä/4-Stütze     wirkt, bei günstig gewähltem Stützwinkel maximale  Bandbreite der Verzögerungsleitung ergibt.  



  Praktische Versuche wurden für Stützwinkel von  30 bis l20  durchgeführt. Die     Dispersionskurven     zweier Leitungen, die dabei erhalten wurden, zeigt die  Figur 3. Die     Dispersionskurve    4 entspricht einer Ver  zögerungsleitung nach den Figuren 1 und 2 mit einem  Stützwinkel von 45 , während eine Verzögerungslei  tung mit einem Stützwinkel von 60  und verkleinertem  Innendurchmesser des Hohlleiters 1 die     Dispersions-          kurve    5 ergibt.

   Bezüglich des Verzögerungsmasses gilt,  dass dieses bei einer     erfindungsgemässen    Verzöge  rungsleitung kleiner ist als bei einer normalen Wendel  leitung, da die Metallstützen die     Kopplungsind-uktivi-          tät    der Wendel verkleinern. Um gleiches     Verzögerungs-          mass    wie bei einer normalen Wendel zu erreichen,  muss daher gegenüber dieser die Steigung der Wendel  bei einer erfindungsgemässen Verzögerungsleitung       verkleinert    werden.  



  Wie in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellt ist, lässt  sich eine Verzögerungsleitung nach den Figuren 1    und 2 vorteilhaft aus gestanzten Blechschnitten zweier       Blechschnittarten    zusammensetzen. Die Blechschnitte  6 einer ersten     Blechschnittart    (Figuren 4 und 6) stellen  den Querschnitt 7 des Hohlleiters mit zwei Streben  8 und 9 und dem Teilstück 10 des Wendelleiters dar,  das sich zwischen zwei benachbarten Metallstützen  befindet. Die Blechschnitte 11 einer zweiten Blech  schnittart nach Figur 5 stellen lediglich den Quer  schnitt 7 des     Hohlleiters    mit einer radial in den Hohl  leiter gerichteten Strebe 12 dar.

   Die Blechschnitte 6  und 11 werden entsprechend den Positionen der Figu  ren 4, 5 und 6 abwechselnd so aufeinander geschichtet,  dass jeweils eine Strebe 9 eines     Blechschnittes    6 mit  der Strebe 12 eines Blechschnittes 11 und die Strebe  8 des nächstfolgenden Blechschnitts 6 in Deckung ist.  Die Streben 9 bilden dann jeweils die Vorderfront und  die Streben 8 die Rückfront einer Metallstütze, wäh  rend die Streben 12 der Blechschnitte 11 das Kern  stück einer     Metafilstütze    darstellen. Die Stirnfläche der  Strebe 12 stellt den Teil des Wendelleiters dar, der die  Teilstücke 10 jeweils miteinander verbindet.  



  Der Innendurchmesser des Hohlleiters einer     erfin-          dungsgemässen    Verzögerungsleitung kann ohne Ände  rung der wirksamen Stützlänge verkleinert werden,  wenn die Metallstützen zur     Hoh'lleiterinnenwand    hin  abgewinkelt werden. Wie die Figuren 7, 8 und 9 zei  gen, kann eine solche Verzögerungsleitung mit abge  winkelten Metallstützen wieder aus aufeinander ge  schichteten Blechschnitten aufgebaut werden.

   Dazu  werden die Blechschnitte 13 und 14 entsprechend den  Positionen der Figuren 7, 8 und 9 um den Stützwinkel  fortlaufend gegeneinander verdreht     aufeinanderge-          schichtet,    bis die gewünschte Länge der Verzögerungs  leitung erreicht ist. Ähnlich den Blechschnitten 6 nach  den Figuren 4 und 6 stellen dabei die Blechschnitte 13  den Querschnitt 7 des Hohlleiters mit der Vorderfront  9 und der Rückfront 8 zweier benachbarter Metall  stützen und dem Teilstück 10 des Wendelleiters dar,  das sich zwischen diesen Metallstützen befindet, wäh  rend die Blechschnitte 14 den Querschnitt 7 des Hohl  leiters mit dem Kernstück 12 einer Metallstütze bilden.  



  Die Figuren 10 und 11 zeigen die Blechschnitte 15  und 16, aus denen eine Verzögerungsleitung aufgebaut  ist, bei der der Fuss der     Metallstützen    verstärkt ist.  Diese Massnahme bewirkt, dass die thermische Sta  bilität der Verzögerungsleitung weiter verbessert ist.  Die Blechschnitte 15 sind ausserdem mit Ansätzen 17  versehen; die sich an der     Hohlleiterinnenwand    zur  Wendel hin erheben, um diese     kapazitiv    zu beschwe  ren. Die     kapazitive    Beschwerung hat zur Folge, dass  die Nullresonanz der     Wendel    nach längeren Wellen  verschoben wird, d. h. die     Dispersionskurve    der Ver  zögerungsleitung wird verbreitert.  



  Wie die Figuren 12 und 13 zeigen, kann eine Ver  zögerungsleitung auch aus Blechschnitten einer einzi  gen     Blechschnittart    aufgebaut werden, die den Quer  schnitt 18 des Hohlleiters mit einer Metallstütze 19  und einem Teilstück 20 des     Wendelleiters    darstellen,  das etwas mehr als der Hälfte des Umdrehungswinkels  des Wendelleiters zwischen zwei benachbarten Me-           tallstützen    19 entspricht. Dazu werden die     einzelnen     Blechschnitte entsprechend den Figuren 12 und 13  wechselseitig mit vertauschten Stirnflächen jeweils um  den Stützwinkel von z.

   B. 45 , 60 , 72  oder 90   fortschreitend gegeneinander verdreht     aufeinanderge-          schichtet.    Die Teilstücke des Wendelleiters 20 über  lappen sich dann um den Winkelbetrag, um den sie  gegenüber dem     halben    Umdrehungswinkel zwischen  zwei benachbarten Metallstützen 19 verlängert sind.  Das Ergebnis ist eine stufenförmige Scheibenwendel.  



  Bei den Verzögerungsleitungen, die aus gestanzten  Blechschnitten nach den Figuren 4 bis 11 aufgebaut  sind, kann die eine     Blechschnittart    aus magnetischem  und die andere aus     unmagnetischem    Material bestehen,  um die aus magnetischem Material bestehenden  Blechschnitte als Polschuhe für eine     Fokussierung    des  Elektronenstrahls mit periodischen Magnetfeldern ver  wenden zu können. Für diesen Fall ist besonders die  Massnahme interessant, die Metallstützen abzuwin  keln, da dadurch der Durchmesser des Hohlleiters  verkleinert ist und damit die Wirksamkeit der perio  dischen Fokussierung vergrössert werden kann.  



  Die     Erfindung    beschränkt sich nicht auf die darge  stellten Ausführungsbeispiele. Insbesondere kann die       kapazitive    Beschwerung eines     Ausführungsbeispiels     nach den Figuren 10 und 11 anstelle durch den Blech  schnitt 15 auch durch den Blechschnitt 16 erfolgen.  Dies ist besonders bei grossen Stützwinkeln vorteil  haft, um zu verhindern, dass die     Metallstützen    unter  einander koppeln.

   Weiterhin brauchen bei den Aus  führungsbeispielen nach den Figuren 12 und 13 die  Metallstützen nicht geradlinig verlaufen, sondern kön  nen auch bei entsprechend kleinerem Innendurchmes  ser des Hohlleiters abgewinkelt sein.     In    diesem     Fall    ist  es allerdings erforderlich, zwei verschiedene Blech  schnittarten zum Aufbau der Verzögerungsleitung zu  verwenden, da bei einer     Abwinklung    der Stützen die  Blechschnitte nach den Figuren 12 und 13 sich nicht  mehr     spiegelbildlichgleichen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verzögerungsleitung für Wanderfeldröhren, die aus einer Wendel besteht, die im Innern eines elek trisch leitfähigen Hohlkörpers angeordnet ist und mit mindestens einzelnen Windungen an Metallstützen starr befestigt ist, die sich von der Wandung des Hohl körpers aus zur Wendel hin erstrecken, dadurch ge kennzeichnet, dass die Metallstützen im Hohlkörper in Längsrichtung der Wendel fortschreitend gegeneinan der winkelversetzt sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper kreisför migen Querschnitt hat. 2. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Wendelleiter jeweils im Bereich einer vollen Umdrehung mit zwei Metall stützen verbunden ist. 3.

   Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Winkel, den zwei be nachbarte Metallstützen abweichend von 360 ein- schliessen (Stützwinkel), zwischen 30 und l20 liegt. 4. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die elektrische Länge der Stützen so gewählt ist, dass ihre Eingangsimpedanz im Bereich der Frequenz, die der 7u-Resonanz auf der Wendel entspricht, hochohmig ist. 5.

   Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Wendelleiter ein flaches Metallband ist und die Dicke einer Metallstütze der Breite des Wendelleiters entspricht. 6. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsleitung aus aufeinandergeschichteten Blechschnitten aufge baut ist.

   7. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Blechschnitte zweier Blechschnittarten, von denen die erste den Querschnitt des Hohlkörpers mit der Vorderfront und der Rück front zweier benachbarter Metallstützen und dem Teil stück des Wendelleiters, das sich zwischen diesen Me tallstützen befindet, darstellt und die zweite den Querschnitt des Hohlkörpers mit dem Kernstück einer Metallstütze darstellt, abwechselnd so aufeinanderge- schichtet sind, dass jeweils Vorderfront,

   Kernstück und Rückfront einer Metallstütze hintereinander in Deckung sind. B. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Bleche einer einzigen Blechschnittart, die den Querschnitt des Hohlkörpers mit einer Metallstütze und einem Teilstück des Wen delleiters, das etwas mehr als der Hälfte des Umdre hungswinkels des Wendelleiters zwischen zwei be nachbarten Metallstützen entspricht, wechselseitig so aufeinandergeschichtet sind, dass die Teilstücke des Wendelleiters sich um den Winkelbetrag,

   um den sie gegenüber dem halben Umdrehungswinkel zwischen zwei benachbarten Metallstützen verlängert sind, ge genseitig überlappen. 9. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Metallstützen, radial von der Wendel ausgehend, zur Wandung des Hohl körpers hin abgeknickt ist. 10. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Metallstützen an ihrem Fuss verbreitert sind. 11. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Wendel durch Erhe bungen auf der Innenwand des Hohlkörpers beschwert ist.

   12. Verzögerungsleitung .nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Bleche der ersten Blechschnittart mit Erhebungen zur Wendel hin ver sehen ist. 13. Verzögerungsleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei grossem Stützwinkel die Bleche der zweiten Blechschnittart mit Erhebungen zur Wendel hin versehen ist.