DE1294564B - Hochleistungs-Vorwaertswellenverstaerkerroehre mit einer Mehrzahl von Magnetronentladungssystemen - Google Patents
Hochleistungs-Vorwaertswellenverstaerkerroehre mit einer Mehrzahl von MagnetronentladungssystemenInfo
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- H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
- H01J25/34—Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
- H01J25/42—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
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Description
F i g. 1 ist eine Teilansicht einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Anodennetzwerkes;
F i g. 2 ist eine perspektivische Teilansicht einer Elektrodenanordnung, die das Anodennetzwerk nach
F i g. 1 und ein Kathodennetzwerk enthält, die sich erfindungsgemäß durchdringen;
F i g. 3 ist eine Teilansicht einer zweiten Ausf üheines erfindungsgemäßen Anodennetz-
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer einfach io verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
aufgebauten Hochleistungs - Vorwärtswellenverstär- zeigen, näher beschrieben,
kerröhre, mittels der eine im Vergleich zu bekannten
Verstärkerröhren dieser Art wesentlich größere Ausgangsleistung erzielt werden kann.
Verstärkerröhren dieser Art wesentlich größere Ausgangsleistung erzielt werden kann.
Ausgehend von einer Hochleistungs-Vorwärtswellenverstärkerröhre der eingangs angeführten Gattung
wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Magnetronentladungssysteme
derart ausgebildet und elektrisch parallel geschaltet sind, daß ihre Anodenelemente einerseits und ihre 20 rungsform
Kathoden andererseits ein zweidimensionales poly- Werkes;
gonales Netzwerk bilden, längs dem sich die zu ver- F i g. 4 ist eine perspektivische Teilansicht einer
stärkende Mikrowellenenergie ausbreitet. Elektrodenanordnung, die das Anodennetzwerk nach
Dieses Netzwerk wird durch die zu verstärkende F i g. 3 und ein Kathodennetzwerk enthält, die sich
Wellenenergie erregt, die die Magnetronsysteme nach 25 erfindungsgemäß durchdringen;
Art eines »Locked-in-Oszillators« zum Schwingen F i g. 5 ist ein Teilquerschnitt einer dritten Aus
bringt. Die von den Magnetronsystemen gelieferte Leistung ist kumulativ. Die verstärkte Wellenenergie
wird über ein Auskoppelfenster entnommen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Anodennetzwerk
von einer ersten Metallplatte und das Kathodennetzwerk von einer zweiten Metallplatte getragen wird
und daß die zweite Metallplatte parallel zu der ersten Metallplatte und elektrisch von dieser isoliert so angeordnet
ist, daß sich das Anoden- und das Kathodennetzwerk zweckentsprechend durchdringen, jede
Kathode also im Mittelpunkt einer Masche des Anodennetzwerkes liegt.
Vorzugsweise sind die Kathoden kaltemittierend. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung sind die Metallplatten trapezförmig ausgebildet, und die zu verstärkende Mikrowellenenergie
wird an der schmalen Basisseite des Trapezes zugeführt und die verstärkte Mikrowellenenergie an der
breiten Basisseite des Trapezes entnommen.
Vorzugsweise ist das Verhältnis der breiten zur schmalen Basisseite des Trapezes gleich dem Betrag
der mit der Röhre zu erzielenden Leistungsverstärkung gewählt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Teilung (p) des Anodennetzwerkes gleich
der mittleren Wellenlänge des Betriebsfrequenzbandes der Röhre.
führungsform einer erfindungsgemäßen, aus Anoden- und Kathodennetzwerk bestehenden Elektrodenanordnung;
F i g. 6 ist eine Teilansicht der Elektrodenanordnung nach F ig. 5;
F i g. 7 ist eine Teilansicht ähnlich F i g. 6 einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Elektrodenanordnung;
F i g. 8 ist eine teilweise gebrochen dargestellte perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Röhre;
F i g. 9 ist ein Querschnitt längs der Linie X-X von Fig. 8;
Fig. 10 ist ein Querschnitt längs der Linie Y-Y vonFig. 8;
Fig. 11 ist ähnlich Fig. 10 ein Querschnitt einer
abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Röhre, und
Fig. 12 ist ein Teilquerschnitt einer Einzelheit
eines abgewandelten Anodennetzwerkes gemäß der Erfindung, das mit Kühlmitteln ausgestattet ist.
Zur Kennzeichnung einander entsprechender Teile sind in den verschiedenen Zeichnungsfiguren gleiche
Bezugszeichen verwendet worden.
Nach den F i g. 1 und 2 trägt eine beispielsweise aus Kupfer bestehende Metallplatte 1 eine Anordnung
von Metallstangen, die mit 2, 3, 4 und 5 be
zeichnet sind. Die Stangen stehen senkrecht auf der Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform 55 Metallplatte 1 und bilden ein zweidimensionales
der Erfindung ist ein Auskoppelfenster vorgesehen, Netzwerk, welches bei der dargestellten Ausf ührungsdas
gegen die Ausbreitungsrichtung der ankommen- form quadratische Massen besitzt. Die das Anodenden
und sich in gleicher Richtung im Netzwerk aus- netzwerk bildenden Stangen 2, 3, 4 und 5 können aus
breitenden Mikrowellenenergie geneigt ist. irgendeinem in Verbindung mit der Herstellung der
Vorzugsweise sind Dämpfungsmittel in einem Teil 60 Finger von interdigitalen oder analogen Leitungen
des Anodennetzwerkes längs der Bahn von durch das bekannten Material bestehen.
Auskoppelfenster reflektierter Mikrowellenenergie In F i g. 2 ist eine beispielsweise aus Kupfer bevorgesehen,
stehende zusätzliche Metallplatte 6 dargestellt, die ein
Das Anodennetzwerk ist gemäß einer vorteilhaften Kathodennetzwerk trägt. Die Kathoden 7 sind kalt-Ausführungsform
mit Kühlmitteln ausgestattet. 65 emittierend und können aus irgendeinem Material
Die Maschen des Anodennetzwerkes können quadratisch oder hexagonal ausgebildet sein.
Vorzugsweise haben die das Anodennetzwerk bilmit
gutem Sekundäremissionskoeffizienten, wie Beryllium-Kupfer-Legierung, bestehen. Die beiden Metallplatten 1, 6 sind unter gegen-
3 4
seitiger elektrischer Isolierung derart angeordnet, daß Seite mit einem Eingangshohlleiter 16 über ein isosich
das Anoden- und das Kathodennetzwerk zweck- lierendes Eingangsfenster 17 und auf seiner anderen
entsprechend durchdringen, jede Kathode 7 also im Seite über ein isolierendes Ausgangsfenster 19 mit
Mittelpunkt einer Masche des Anodennetzwerkes einem Ausgangshorn 18 gekoppelt. Die metallische
liegt. 5 Trägerplatte 6 des Kathodennetzwerkes ist an der
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 3 und 4, Innenseite des Gehäuses 15 durch Isolierstützen 20
in denen wieder gleiche Bezugsziffern zur Bezeich- befestigt (s. F i g. 9). Die Kathoden 7 greifen in die
nung entsprechender Elemente wie bei den vorher- Maschen des Anodennetzwerkes ein. wie dies in den
gehenden Figuren verwendet wurden, sind die Netz- F i g. 2 oder 4 dargestellt ist. Ein geeignet dimen-
werkmaschen nicht mehr quadratisch, sondern hexa- io sionierter Hohlraumresonator 21 ist im Randbereich
gonal ausgebildet. Jede Masche wird daher von sechs der Metallplatte 6 in der Weise vorgesehen, daß für
Stangen, wie den Stangen 2, 3, 4, S, 8 und 9, begrenzt. Hochfrequenz ein Kurzschluß zwischen Metallplatte 6
Ein weiterer Unterschied zur vorstehend beschrie- und Gehäuse 15 entsteht und dadurch eine Energie-
benen Ausführungsform besteht darin, daß die ausbreitung im Raum zwischen den Wänden 15
Stangen des Anodennetzwerkes mit Profilköpfen 10 15 (Gehäuse) und 6 (Trägerplatte) vermieden wird. Die
versehen sind. Dabei handelt es sich im vorliegenden Höhe der Stangen 2 und der Kathoden 7 nimmt zu
Fall um einfache zylindrische Köpfe. Die Teilung des den zum Eingang und Ausgang hin gelegenen Enden
Kathodennetzwerkes muß natürlich so gewählt der Netzwerke aus Anpassungsgründen progressiv
werden, daß die Kathoden 7 sich im Mittelpunkt der ab. Das Gehäuse 15 und damit das Anodennetzwerk
hexagonalen Maschen des Anodennetzwerkes be- so sind geerdet und mit dem positiven Pol der Span-
finden. nungsquelle 22 verbunden, während das Kathoden-
Die F i g. 5 und 6 zeigen, wie es möglich ist, durch netzwerk mit dem negativen Pol der Spannungsquelle
geeignete Formung der Profilköpfe 10 ein zweidimen- 22 verbunden ist (F i g. 9). Die Zuleitung zum Kathosionales
Netzwerk zu erhalten, dessen Maschen- dennetzwerk durch die Wände des Gehäuses 15 ist
struktur zu Magnetronentladungssystemen mit meh- 25 mit der Bezugsziffer 23 in den Fig. 8 und 10 bereren
Hohlraumresonatoren führt, welche nebenein- zeichnet. Ein Magnet 24, im Beispiel ein U-förmiger
ander angeordnet und miteinander gekoppelt sind. Im Permanentmagnet, ist um das Gehäuse 15 so angedargestellten
Beispiel sind sechs Hohlraumresona- ordnet, daß die Polstücke N und S ein in Längsrichtoren
vorgesehen. Es genügt zu diesem Zweck, den tung der Kathoden 7 und Stangen 2 verlaufendes
Kopf 10 diamantförmig zu profilieren, indem an vier 30 Magnetfeld für den Betrieb der einzelnen Magnetron-Seiten
kreisbogenförmige Ausnehmungen angebracht entladungssysteme aufbauen.
werden. Wie Fig. 6 zeigt, sind Hohlraumresonatoren Wie insbesondere in Fig. 10 dargestellt, erweitert
11 und Koppelspalte 12 zur Kopplung mit den sich das Gehäuse 15 vom Eingang zum Ausgang,
verschiedenen Wechselwirkungsräumen 13 um die d. h., die Metallplatten 1 und 6 haben im wesent-
Kathoden 7 vorgesehen. 35 liehen eine dreieckige oder genauer trapezförmige
Während in F i g. 6 ein und derselbe Hohlraum- Gestalt. Das Verhältnis der beiden Basislängen des
resonator 11 gleichzeitig zu mehreren, speziell zu drei Trapezkörpers entspricht vorzugsweise dem Ver-
Elementarmagnetronröhren gehört, zeigt F i g. 7 eine hältnis zwischen Ausgangs- und Eingangsleistung,
abgewandelte Ausführungsform, bei der die Hohl- d. h. der Verstärkung.
raumresonatoren der Elementarmagnetronröhren von 40 Bei einer weiteren Ausführungsform, die in
denen benachbarter Magnetronröhren getrennt sind Fig. 11 dargestellt ist, ist ein Auskoppelfenster 19
und nur durch Schlitze 14 mit den letzteren gekoppelt vorgesehen, das gegen die Ausbreitungsrichtung der
sind. Bei dieser Ausführungsform mit hexagonalem ankommenden und sich in gleicher Richtung im Netz-Anodennetzwerk
werden zwei Arten von Profil- werk ausbreitenden Mikrowellenenergie geneigt ist.
köpfen verwendet, wobei die Art 10' eine lang- 45 Darüber hinaus befindet sich ein Teil des Anodengezogene hexagonale Form mit sechs kreisbogen- netzwerkes, der in der dunkel schraffiert dargestellten
förmigen Ausnehmungen hat und die andere Art 10" Zone 25 angeordnet ist, d. h. außerhalb des sich erdreieckförmig
gestaltet ist. Dadurch werden Ma- weiternden Bereiches zwischen Einkoppel- und Ausgnetronentladungssysteme
mit jeweils sechs die koppelfenster, mit einer geeigneten Dämpfungs-Kathode umgebenden Hohlraumresonatoren erhalten. 50 schicht belegt bzw. durch geeignete innere oder
Es ist offensichtlich, daß nicht nur quadratische äußere Mittel gedämpft. Ansonsten entspricht die
oder hexagonale Netzwerke, sondern auch andere Verstärkerröhre nach Fig. 11 der in den Fig. 8
polygonale Netzwerke, die den jeweiligen Erforder- bis 10 dargestellten Röhre.
nissen angepaßt sind, verwendet werden können. Ins- Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines
besondere kann das System mit Stangen der in den 55 mit Kühlmitteln versehenen Anodennetzwerkes. Da-
F i g. 5 bis 7 gezeigten Querschnittsform auch bei bei sind die Stangen 2 hohl und am Ende ver-
dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten quadratischen schlossen, während die Metallplatte 1 mit einem
Netzwerk mit runden Stangen angewandt werden. Kühlmantel 26 und einem Kanalsystem mit Eingangs-
Die F i g. 8 bis 10 zeigen eine Vorwärtswellen- und Ausgangsleitungen 27 und 28 ausgestattet ist, so
Verstärkerröhre, die mit einem der vorstehend be- 60 daß eine Kühlflüssigkeit in Umlauf gesetzt werden
schriebenen bzw. einem entsprechenden Anodennetz- kann.
werk ausgestattet ist, wobei nur beispielsweise Es soll nunmehr die Arbeitsweise der Hoch-Stangen
mit Querschnittsformen nach den F i g. 5 leistungs-Vorwärtswellenverstärkerröhre gemäß der
bis 7 und quadratische Netzwerkmaschen nach den Erfindung beschrieben werden.
F i g. 1 und 2 verwendet sind. Die metallische Träger- 65 Da die Spannung von der Spannungsquelle 22 platte 1 des Anodennetzwerkes ist ein Teil der Wand zwischen Anoden- und Kathodennetzwerk angelegt des evakuierten kastenähnlichen Gehäuses 15, bei- ist, d. h. ein elektrisches Gleichfeld zwischen jeder spielsweise aus Kupfer hergestellt, auf seiner einen Stange 2 und einer zugeordneten Kathode 7 aufge-
F i g. 1 und 2 verwendet sind. Die metallische Träger- 65 Da die Spannung von der Spannungsquelle 22 platte 1 des Anodennetzwerkes ist ein Teil der Wand zwischen Anoden- und Kathodennetzwerk angelegt des evakuierten kastenähnlichen Gehäuses 15, bei- ist, d. h. ein elektrisches Gleichfeld zwischen jeder spielsweise aus Kupfer hergestellt, auf seiner einen Stange 2 und einer zugeordneten Kathode 7 aufge-
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baut ist, und da ein den Innenraum des Gehäuses 15 kreises einschließlich des isolierenden Koppelfensters
durchdringendes magnetisches Feld vom Magneten und der Reflexion eines Teiles der verstärkten
24 senkrecht zum elektrischen Feld verläuft, ruft die Energie an diesem Fenster ergeben. Diese reflekdurch
den Eingangshohlleiter 16 zugeführte und tierte Energie, die sich quer zum Kreis rückwärts
durch das Koppelfenster 17 eintretende hochfre- 5 ausbreitet, würde im gleichen Maß wie die normale
quente Welle zwei Erscheinungen hervor. Einerseits Welle verstärkt werden, wodurch eine Rückkopplung
erregt das intensive Feld der einfallenden Welle in eingeführt und Anlaß zu Selbstschwingungen der
Verbindung mit dem elektrischen Gleichfeld die Röhre gegeben würde. In Fig. 11 wird der reflek-Kaltemission
jeder Kathode entsprechend bekannter tierte Teil der Energie durch das in bezug auf die
Praxis. Andererseits, angenommen die Welle ist eben io Ausbreitungsrichtung der Welle im Hohlleiter 16
und breitet sich längs der Diagonale jeder Masche geneigte Koppelfenster 19 in den durch die Pfeile 29
des zweidimensionalen Netzwerkes aus und weiter und 30 bezeichneten gedämpften Bereich 25 zurückangenommen,
daß die Wellenlänge der längs des Ver- gesandt. Der reflektierte Teil wird daher im Inneren
zögerungskreises sich ausbreitende Welle, d. h. die der Röhre absorbiert, wodurch die vorstehend erWellenlänge
der einfallenden Welle um den Anteil 15 wähnten Nachteile vermieden werden,
des Verzögerungsverhältnisses des Kreises verringert, Um eine Beurteilung der Leistungsfähigkeit der
etwa, d. h. in den Grenzen eines bestimmten Bandes erfindungsgemäßen Verstärkerröhre zu ermöglichen,
gleich der Dimension dieser Diagonale ist, so be- soll nachfolgend ein Ausführungsbeispiel einer Röhre
ginnen die Elementarmagnetrone des Systems mit der mit typischen Abmessungen betrachtet werden.
Frequenz der einfallenden Welle zu schwingen nach 20 Es wird angenommen, daß die Verstärkerröhre im
Art eines »Locked-in-Schwingungssystems« entspre- 10-cm-Band arbeiten soll und ein Anoden- und
chend dem Modus, der der Anzahl der Anoden- Kathodennetzwerk nach den F i g. 1 und 2 mit einem
elemente des Magnetronentladungssystems entspricht. Verzögerungsverhältnis von 20 haben soll. Dann
In einem System mit beispielsweise vier Elementen können folgende Abmessungen verwendet werden:
und einer Welle mit einer der Diagonale ρ der *5 Diagonale der Maschen ρ
5 mm
Masche 2, 3 4 und 5 m F1 g 1 entsprechenden WeI- Durchmesser der Stangen 2 2 mm
lenlange schreitet die Welle längs der Diagonale von Lä der St 2 * 2Qmm
I? a ^n T i* *lng' λ ^,NullPhas£ du: Durchmesser der Kathoden 7 1 mm
Phase der Welle beim Erreichen des Elementes 2 und
auf dessen Höhe angenommen werden kann. In die- 30 Ohne künstliche Kühlung läßt sich eine Abgabe
sem Zeitpunkt ist die Phase auf der Höhe des EIe- von 20 Watt pro Stange 2 erzielen, wobei die Tempe-
mentes 3 gleich 2 π und auf der Höhe der Elemente 4 ratur niedriger als 200° C ist. Ist eine Abgabe von
und 5 gleich π. Es kann daraus ersehen werden, daß 500 Kilowatt erwünscht, so müssen 25000 Stangen
die Phasendifferenz zwischen den Spannungen jedes vorgesehen werden.
Paares benachbarter Hohlraumresonatoren im Ma- 35 Befindet sich jede Stange in der Mitte einer Fläche
gnetronentladungssystem mit den Elementen 2, 3,4 von 0,25 cm2, so ist für das Netzwerk eine Fläche von
und 5 als Anode gleich π ist. Dieses Magnetronent- 6250 cm2 erforderlich, und die Platten 1 und 6 können
ladungssystem schwingt daher im sogenannten daher die Form eines Trapezes aufweisen, dessen
π-Modus. Entsprechende Überlegungen zeigen die Grundlinien Abmessungen von 1 m bzw. 10 cm
Möglichkeit von Schwingungen in anderen Moden 40 haben und dessen Höhe 1,2 m beträgt,
von Magnetronentladungssystemen mit hexagonalen Nimmt man den typischen Wirkungsgrad des
oder anderen polygonalen Anodennetzwerken auf. Magnetrons mit zwei Drittel an, so entspricht die ver-
Die Phasen der von den einzelnen Magnetronent- nichtete Energie von 500 kW einer zugeführten
ladungssystemen erzeugten Wellen sind einander so Gesamtenergie von 1500 kW und einer durchschnittzugeordnet,
daß nur die sich in Richtung der ein- 45 liehen Dauerleistung von 1000 kW. Bei einem Ausfallenden
Welle ausbreitende Energie eine von Null nutzungskoeffizienten von einem Fünfzigstel beträgt
verschiedene Resultierende hat, während die sich in die Spitzenleistung einer solchen Röhre 50 Megawatt,
der anderen Richtung ausbreitende Energie durch Wird der Kreis wassergekühlt, wie in F i g. 12 dar-Interferenz
völlig vernichtet, d. h. durch Wechsel- gestellt, ist die zulässige Leistungsabgabe nicht mehr
wirkung im System gleich Null gemacht wird. Daraus 50 20, sondern mindestens 200 oder 250 Watt pro
folgt, daß die einfallende Welle in dem Maße, wie sie Stange. Um die gleiche Leistung von 500 kW abzuin
dem periodischen Aufbau fortschreitet, kumulativ geben, genügen daher 2000 Stangen, die eine Fläche
durch die Energien der elementaren Oszillatoren ver- von 500 cm2 einnehmen, die beispielsweise die Form
stärkt wird, um aus der Röhre durch das Koppel- eines Trapezes mit Grundlinien von 30 bzw. 3 cm
fenster 19 auszutreten und durch Horn 18 ausge- 55 und einer Höhe von 30 cm besitzt,
strahlt zu werden. Die gleiche nutzbare Spitzenleistung von 50 Mega-
Die sich vom Eingang zum Ausgang erweiternde watt wird dann von 2000 Elementar-Magnetronent-Form
der Röhre ermöglicht es, innerhalb des ge- ladungssystemen mit einer Spitzenleistung von je
samten Aufbaues eine praktisch konstante Energie- 25 kW abgegeben, wobei jedes 37,5 kW Spitzendichte
aufrechtzuerhalten, d. h. gleiche Abgabe in δο leistung absorbiert, was wiederum mit einer relativ
jedem der Anodenelemente des Kreises. Diese Kon- niedrigen Spannung der Spannungsquelle 22 von
stanz wird besonders exakt gewährleistet, wenn das 12,5 Kilovolt und einem Spitzenstrom von 3 Ampere
Verhältnis der Abmessungen der Metallplatten am pro Kathode durchführbar ist. Eingang und am Ausgang gleich der Leistungsver- Die Erfindung bietet zahlreiche Vorteile, von denen
Stärkung des Verstärkers ist. 65 nachfolgend die wichtigsten angeführt werden.
Die verbesserte Ausführungsform nach F i g. 11 be- a) Da die Energiedichte über das gesamte Katho-
zweckt die Beseitigung möglicher Nachteile, die sich den- und Anodennetzwerk konstant sein kann,
aus der unvollkommenen Anpassung des Ausgangs- sind Schmelzgefahren sehr stark verringert.
b) Der Wirkungsgrad ist der gleiche wie der von Magnetronen und Amplitronen, und die Bandbreite
entspricht der von Lauffeldröhren.
c) Die zugeführten Spannungen sind relativ sehr niedrig, so daß die Gefahr von Durchschlägen
oder Lichtbogenbildungen wirkungsvoll beseitigt ist.
d) Um eine hohe Leistung zu erzielen, genügt es, eine große Oberfläche zu verwenden mit der einzigen
Bedingung, daß die Energiedichte innerhalb bestimmter Grenzen bleibt. Eine geeignete
Abhängigkeit der Energiedichte von der Abmessung der Röhre zwischen Eingang und Ausgang
gestattet es, diese Bedingung zu erfüllen.
e) Für ein genaues Arbeiten der Röhre ist es nicht erforderlich, daß die Leitung gleichförmig ist.
Es ist z. B. möglich, die Teilung des Netzwerkes innerhalb des Wechselwirkungsbereiches geeignet
zu variieren und so Richteffekte zu erzielen wie bei Mikrowellenlinsen.
f) örtliche Unregelmäßigkeiten sind praktisch vernachlässigbar.
Auch wenn einige der Kathoden nicht mehr arbeiten, wird die Leistungsfähigkeit der Röhre dadurch nicht wesentlich beeinflußt. a5
Die Erfindung kann selbstverständlich dahingehend abgewandelt werden, daß an Stelle kalter Kathoden
heiße Kathoden verwendet werden und die Kathoden- und Anodennetzwerke durch gleichwertige andere
polygonale Netzwerke ersetzt werden.
Claims (14)
1. Hochleistungs-Vorwärtswellenverstärkerröhre mit einer Mehrzahl von räumlich nebeneinander
angeordneten Magnetronentladungssystemen, die jeweils aus einer zentralen Kathode und
einer die Kathode koaxial umgebenden Hohlraumresonatoranordnung bestehen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Magnetronentladungssysteme derart ausgebildet und elektrisch
parallel geschaltet sind, daß ihre Anodenelemente einerseits und ihre Kathoden andererseits ein
zweidimensionales polygonales Netzwerk bilden, längs dem sich die zu verstärkende Mikrowellenenergie
ausbreitet.
2. Verstärkerröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anodennetzwerk von
einer ersten Metallplatte und das Kathodennetzwerk von einer zweiten Metallplatte getragen
wird und daß die zweite Metallplatte parallel zu der ersten Metallplatte und elektrisch von dieser
isoliert so angeordnet ist, daß sich das Anoden- und das Kathodennetzwerk zweckentsprechend
durchdringen, jede Kathode also im Mittelpunkt einer Masche des Anodennetzwerkes liegt.
3. Verstärkerröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden kaltemittierend
sind.
4. Verstärkerröhre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatten
trapezförmig ausgebildet sind und die zu verstärkende Mikrowellenenergie an der schmalen Basisseite
des Trapezes zugeführt und die verstärkte Mikrowellenenergie an der breiten Basisseite des
Trapezes entnommen wird.
5. Verstärkerröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der breiten
zur schmalen Basisseite des Trapezes gleich dem Betrag der mit der Röhre zu erzielenden Leistungsverstärkung
gewählt ist.
6. Verstärkerröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Teilung (p) des Anodennetzwerkes gleich der mittleren Wellenlänge des Betriebsfrequenzbandes
der Röhre ist.
7. Verstärkerröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Auskoppelfenster,
das gegen die Ausbreitungsrichtung der ankommenden und sich in gleicher Richtung im Netzwerk
ausbreitenden Mikrowellenenergie geneigt ist.
8. Verstärkerröhre nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Dämpfungsmittel in einem Teil
des Anodennetzwerkes längs der Bahn von durch das Auskoppelfenster reflektierter Mikrowellenenergie.
9. Verstärkerröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Kühlmittel für das
Anodennetzwerk.
10. Verstärkerröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschen
des Anodennetzwerkes quadratisch ausgebildet sind.
11. Verstärkerröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Maschen des Anodennetzwerkes hexagonal ausgebildet sind.
12. Verstärkerröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die das Anodennetzwerk bildenden Elemente die Form von Stangen mit Profilköpfen haben.
13. Verstärkerröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kathoden und/oder die Anodennetzwerkelemente
zur Seite der Energieeinkopplung und zur Seite der Energieauskopplung hin in ihrer Höhe
progressiv abnehmen.
14. Verstärkerröhre nach Anspruch 2 oder nach Anspruch 2 und einem der folgenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Mikrowellenenergiefalle innerhalb der zweiten
Metallplatte vorgesehen ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 909519/397
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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