DE1064117B - Einrichtung zur Auskopplung der in einer Magnetfeldroehre erzeugten Hochfrequenzenergie - Google Patents

Description

DEUTSCHES

INTERNATIONALE KL.

PATENTAMT IHKU,; HOlp

D 23827 VIIIa/21a⁴

ANMELDETAG: 15. september 1956

B EKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER

AUS LE GE SCHRIFT: 27. august 19 5 9

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Auskopplung der in einer Magnetfeldröhre erzeugten Hochfrequenzenergie, bestehend aus einer von einem Stutzen am Röhrengefäß und einem konzentrischen, mit mindestens einem Schwingungskreis der Röhre galvanisch oder induktiv gekoppelten Innenleiter gebildeten Auskoppelleitung, deren Wirkwiderstand an der Mündung des Stutzens gleich dem Wellenwiderstand des angeschlossenen, zum Verbraucher führenden Koaxialkabels ist und die einen kapazitiven Blindwiderstand von der Größe des induktiven Blindwiderstandes an der Mündung des Stutzens enthält, wobei der Innenleiter der Auskoppelleitung mit dem Innenleiter des zum Verbraucher führenden Koaxialkabels kapazitiv gekoppelt ist.

Eine Auskopplung der Hochfrequenzenergie aus der Magnetfeldröhre durch Schlitze oder mittels 2/4-Dipols ist bei längeren Wellen nicht mehr möglich wegen der zu großen mechanischen Abmessungen. Es ist daher die Auskopplung mittels eines konzentrischen Leitungsstückes üblich, das ein Teil der Röhre bzw. ihres Gefäßes ist und mit der weiterführenden Hochfrequenzleitung durch Steckerkupplung verbunden wird. Bei einer viel benutzten Ausführungsform wird der Außenleiter der Auskoppelleitung von einem auf dem metallischen Röhrengefäß sitzenden Stutzen gebildet, der vorzugsweise an seiner freien öffnung durch ein dielektrisches Fenster vakuumdicht verschlossen ist, während ihr Innenleiter galvanisch oder induktiv mit mindestens einem Schwingungskreis der Röhre gekoppelt ist und das Fenster entweder durchsetzt oder kapazitiv überbrückt.

Wählt man die galvanische oder induktive Ankopplung des Innenleiters der Auskoppelleitung an einen oder mehrere Schwingungskreise der Magnetfeldröhre so, daß der Röhrenarbeitswiderstand kleiner ist als der Wellenwiderstand der Auskoppelleitung, wie er durch die Abmessungen von Stutzen und Innenleiter gegeben ist, so wachsen zunächst Wirkwiderstand und induktiver Blindwiderstand mit der Länge des Stutzens. Bei einer bestimmten Länge hat schließlich der Wirkwiderstand den gewünschten Wert, z. B. den Wert des Wellenwi derständes der an die Röhre anzuschließenden Hochfrequenzleitung, erreicht. Die Anpassungsbedingungen sind erfüllt, wenn an dieser Stelle bzw. bei dieser Länge des Stutzens vorhandene induktive Blindwiderstand kompensiert wird. Dies kann durch einen in Reihe liegenden kapazitiven Blindwiderstand von der Größe des induktiven Blindwiderstandes geschehen.

Diese Gesetzmäßigkeiten der Anpassung einschließ-Iich der Durchführung einer solchen Anpassung mittels eines in Reihe liegenden kapazitiven Blindwiderstandes werden als bekannt vorausgesetzt und bilden Einrichtung zur Auskopplung der in einer Magnetfeldröhre erzeugten Hochfrequenzenergie

Anmelder: Deutsche Elektronik G.m.b.H., Berlin -Wilmersdorf, Forckenbeckstr. 9-13

Dipl.-Ing. Karl-August Heyne, Darmstadt, ist als Erfinder genannt worden

nicht den Gegenstand der Erfindung. Die Erfindung zeigt vielmehr einen besonders zweckmäßigen Weg für die bauliche Verwirklichung des kapazitiven Blindwiderstandes, der gleichzeitig die Kopplungskapazität zwischen dem Innenleiter der Auskoppelleitung und dem Innenleiter des zum Verbraucher führenden Koaxialkabels darstellt.

Die erfindungsgemäße Gestaltung besteht darin, daß der kapazitive Blindwiderstand und die Kopplungskapazität gemeinsam durch die scheibenförmig erweiterten, sich gegenüberstehenden Enden der Innenleiter der Auskoppelleitung einerseits und des Koaxialkabels oder eines Anschlußstückes für das Koaxialkabel andererseits gebildet werden, zwischen denen sich das den Stutzen vakuumdicht abschließende Fenster als Dielektrikum befindet.

Bei einer bekannten Ausführung einer Auskoppelleitung sind die Außenleiter kapazitiv miteinander gekoppelt, während der Innenleiter durch das Fenster des Anschluß Stutzens hindurchgeführt ist. Ganz abgesehen davon, daß diese vorbekannte Gestaltung kein Abnehmen des Anschlußkabels gestattet, ist diese für den der Erfindung zugrunde liegenden Zweck ungeeignet, da die Kapazität zwischen den Außenleitern durch die unvermeidliche mechanische Belastung und Bewegung des Anschlußkabels nicht genügend konstant sein kann. Durch die Erfindung wird dagegen vorgeschlagen, den Innenleiter für die kapazitive Kopplung heranzuziehen und ihn für diesen Zweck in geeigneter Weise auszubilden, indem das Abschlußfenster des Stutzens in den von dem Innenleiter gebildeten Kondensator einbezogen wird und dessen Dielektrikum darstellt. Dies ist eine besonders glückliche konstruktive Lösung des gestellten Problems, weil auch bei mechanischen Belastungen die Größe

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Claims (2)

der vom Innenleiter gebildeten Kapazität keinen Änderungen unterworfen ist. Der Anschlußstutzen wird mechanisch fest und läßt sich ohne Schwierigkeiten fertigen. Außerdem bietet der Erfindungsvorschlag eine einfache Möglichkeit, durch entsprechende Gestaltung des Außenleiters an der Stelle oder in der Nähe des Abschluß fensters eine kompensierende Induktivität vorzusehen, falls eine solche erforderlich sein sollte. Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß ausgebildeten Auskoppeleinrichtung, und zwar in Fig. 1 eine Ausführungsform mit geschichtetem Dielektrikum in der Kopplungskapazität, wobei eine Schicht von dem dielektrischen Fenster gebildet wird, und in Fig. 2 eine Ausführungsform mit keramischem Fenster. An dem mit 1 bezeichneten Mantel der Magnetfeldröhre (Fig. 2) sitzt ein zylindrischer Stutzen 2, durch den ein Innenleiter 3 führt, der mit mindestens einem Schwingungskreis der Röhre 1 galvanisch oder induktiv gekoppelt ist. Der Wellenwiderstand der durch Stutzen 2 und Innenleiter 3 gebildeten Auskoppelleitung möge 120 Ohm betragen, der Röhrenarbeitswiderstand ist durch den Anschlußpunkt oder die Ankopplung des Innenleiters 3 in der Röhre 1 gegeben und möge 48 Ohm betragen. Die Wellenlänge der Röhre sei 65 cm. Es besteht die Aufgabe, die Röhre an den Wellenwiderstand von 60 Ohm einer Hochfrequenzleitung anzupassen, die an einem Kupplungsstück 6, 7 angeschlossen wird. Bei einer Länge der Auskoppelleitung von 5,2 cm ist der Röhrenarbeitswiderstand auf einen Wert von 60 Ohm transformiert worden; die zur Kompensation notwendige Reihenkapazität beträgt dann etwa 6 pF. Bei einer Leistung von 500 Watt an 60 Ohm liegt dann an dieser Kapazität eine Spannung von etwa 167 V bei einer Blindleistung von 450 VA. Der Anschlußstutzen 2 ist mit einem vakuumdichten, topfförmig gestalteten Fenster 12 aus dielektrischem Material abgeschlossen. Die Kupplungskapazität und der kapazitive Blindwiderstand werden durch scheibenförmige Elektroden 8, 9 gebildet, von denen die Scheibe 8 am Ende des Innenleiters 3 sitzt und sich innerhalb des Vakuums befindet, während die Scheibe 9 außerhalb des Fensters 12 angeordnet und mit dem Steckerstift 7 verbunden ist. Die Teile 7 und 9 sind in einer Isolierscheibe 10 gehaltert. Die durch den Kondensator 8, 9 bewirkte Stoßstelle in der Auskoppelleitung kann gegebenenfalls durch eine in den Außenleiter 2 eingeschaltete Induktivität kompensiert werden. Zu diesem Zweck ist der Außendurchmesser des Futters 11 in der Umgebung des Kondensators vergrößert. Der Kondensator 8, 9 kann von außen trimmbar ausgeführt werden. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Innenleiter der Auskoppelleitung 2, 3 induktiv in einen Schwingkreis der Magnetstromröhre 1 eingekoppelt ist. Die Mündung des Stutzens 2 ist hier durch eine Keramikscheibe 13 vakuumdicht verschlossen, die auf beiden Seiten in der Mitte und ringförmig am Rande einen Metallbelag trägt. Die Randbeläge 16 sind über die Kante hinweg miteinander verbunden. An die zentrischen Beläge 14 und 15 sind der Innenleiter 3 und der Steckerstift 7 angelötet, mit dem Randbelag 16 ist auf einer Seite der Stutzen 2 mit einem ίο Bund 17 und auf der anderen Seite das Außenfutter 6 des Steckers verlötet. Diese besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung stellt gleichzeitig die in den Innenleiter eingeschaltete Reihenkapazität und die in den Außenleiter zur Kompensierung der Stoßstelle eingeschaltete Reiheninduktivität dar. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Auskopplung der in einer Magnetfeldröhre erzeugten Hochfrequenzenergie, bestehend aus einer von einem Stutzen am Röhrengefäß und einem konzentrischen, mit mindestens einem Schwingungskreis der Röhre galvanisch oder induktiv gekoppelten Innenleiter gebildeten Auskoppelleitung, deren Wirkwiderstand an der Mündung des Stutzens gleich dem Wellenwiderstand des angeschlossenen, zum Verbraucher führenden Koaxialkabels ist und die einen kapazitiven Blindwiderstand von der Größe des induktiven Blindwiderstandes an der Mündung des Stutzens enthält, wobei der Innenleiter der Auskoppelleitung mit dem Innenleiter des zum Verbraucher führenden Koaxialkabels kapazitiv gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der kapazitive Blindwiderstand und die Kopplungskapazität gemeinsam durch die scheibenförmig erweiterten, sich gegenüberstehenden Enden der Innenleiter der Auskoppelleitung einerseits und des Koaxialkabels oder eines Anschlußstückes für das Koaxialkabel andererseits gebildet werden, zwischen denen sich das den Stutzen vakuumdicht abschließende Fenster als Dielektrikum befindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßstelle zwischen der Auskoppelleitung und dem Koaxialkabel durch eine in den Außenleiter eingeschaltete Induktivität kompensiert ist, die durch eine Erweiterung des Außenleiters in der Nähe oder an der Stelle des Fensters gebildet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 893 236;
britische Patentschrift Nr. 738 926;
USA.-Patentschrift Nr. 2 523 286;
Megla, »Dezimeterwellentechnik«, 3. Auflage, S. 59 bis 72;

Meinke, »Kurven, Formeln und Daten aus der Dezimeterwellentechnik«, November 1949,
BlattDXIII/2.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen