[go: up one dir, main page]

DE959299C - Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise - Google Patents

Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise

Info

Publication number
DE959299C
DE959299C DEW13320A DEW0013320A DE959299C DE 959299 C DE959299 C DE 959299C DE W13320 A DEW13320 A DE W13320A DE W0013320 A DEW0013320 A DE W0013320A DE 959299 C DE959299 C DE 959299C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
conductor
core piece
tube according
traveling wave
helix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEW13320A
Other languages
English (en)
Inventor
John Robinson Pierce
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Electric Co Inc filed Critical Western Electric Co Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE959299C publication Critical patent/DE959299C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/02Electrodes; Magnetic control means; Screens
    • H01J23/08Focusing arrangements, e.g. for concentrating stream of electrons, for preventing spreading of stream
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/02Electrodes; Magnetic control means; Screens
    • H01J23/08Focusing arrangements, e.g. for concentrating stream of electrons, for preventing spreading of stream
    • H01J23/083Electrostatic focusing arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/16Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
    • H01J23/24Slow-wave structures, e.g. delay systems
    • H01J23/26Helical slow-wave structures; Adjustment therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/16Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
    • H01J23/24Slow-wave structures, e.g. delay systems
    • H01J23/26Helical slow-wave structures; Adjustment therefor
    • H01J23/27Helix-derived slow-wave structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/34Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H01J25/36Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field
    • H01J25/40Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field the backward travelling wave being utilised

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenzgerät und insbesondere auf ein Gerät, bei welchem die über mehrere Wellenlängen reichende Wechselwirkung zwischen einer fortschreitenden elektromagnetischen Welle und einem Elektronenstrahl benutzt wird, um die Verstärkung einer elektromagnetischen Welle durchzuführen. Solche Geräte werden heute allgemein als Wanderfeldröhren bezeichnet.
In einer Wanderfeldröhre erfolgt das Fortschreiten einer elektromagnetischen Welle längs einem Wechselwirkungskreis, an welchem ein Elektronenstrahl vorbeiführt, der mit dem elektrischen Feld der Welle in Kopplungsbeziehung steht. Durch passende Einstellung der Geschwindigkeit des Elektronenstrahls und der Phasengeschwindigkeit der Welle können Elektronenstrahl und Welle in Wechselwirkung gebracht werden, wodurch der Elektronenstrahl in seiner Geschwindigkeit moduliert und die Welle verstärkt werden.
In den bisherigen Wanderfeldröhren wurde diese Beziehung erfüllt, indem man die Geschwindigkeit des Elektronenstrahls im wesentlichen gleich der Phasengeschwindigkeit der Grundkomponente der fortschreitenden Welle machte. Neuerdings sind jedoch Wanderfeldröhren geschaffen worden, welche durch die als »raumharmonisch« bezeichnete Betriebsweise gekennzeichnet sind; dabei ist
die Phasengeschwindigkeit der Grundkomponente der fortschreitenden Welle wesentlich verschieden von der Geschwindigkeit des Elektronenstrahls; die Beziehungen zur Herbeiführung einer brauchbaren Wechselwirkung werden dabei durch besondere Wellenkreisanordnungen erfüllt, derart, daß eine besondere Gruppe von Elektronen trotzdem in aufeinanderfolgenden Wechselwirkungsbereichen die gleichen Phasenbedingungen des elektrischen Feldes ίο vorfindet.
Die Besonderheit einer solchen Betriebsweise kann darin gesehen werden, daß ein Wellenkreis die Fähigkeit hat, raumharmonische Komponenten der fortschreitenden Welle zu erzeugen, von denen eine eine Phasengeschwindigkeit besitzt, welche derjenigen des Elektronenstrahls genügend gleich ist, um eine verstärkende Wechselwirkung zustande zu bringen. In einer Röhre von der Art, wie sie in dem Aufsatz »A Spatial Harmonie Travelling Wave Amplifier for Six Millimeters Wavelength« von S. Millman in der Zeitschrift »Proceedings of the Institute of Radio Engineers«, Band 39 (1951), S. 1035 bis 1043, veröffentlicht worden ist, werden die gewünschten Beziehungen durch die Benutzung eines Wellenkreises erfüllt, längs welchem das elektrische Feld der Welle entlang dem Strahlweg abwechselnd klein und groß ist; die relativen Geschwindigkeiten sind so eingestellt, daß eine besondere Gruppe von Elektronen die gleiche »In-Phase-Bedingung« an jedem Intervall mit hohem elektrischem Feld vor sich hat.
Es hat sich andererseits gezeigt, daß es möglich ist, eine raumharmonische Betriebsweise durch Verwendung von Wellenkreisen zu erzielen, .welche periodische Umkehrungen der Richtung des elektrischen Feldes der Welle bewirken. Kreise dieser Art sind im allgemeinen hinsichtlich der Röhrenlänge wirtschaftlicher als Kreise mit intermittierender Wechselwirkung. Das Hauptziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Wellenkreises, welcher für diese Art Betrieb geeignet ist, wobei eine einfache Aufbaumöglichkeit besteht und ein leichter Anschluß an eine Zweileiterübertragungsleitung vorgenommen werden kann. Erfindungsgemäß enthält der Wechselwirkungskreis einen wendelförmig gewickelten Leiter und einen leitenden Teil, welcher dem Wendelleiter benachbart ist, und eine Folge von Vorsprüngen aufweist, welche sich in die Bereiche zwischen aufeinanderfolgenden Windungen des Wendelleiters erstrecken und jeden dieser Bereiche in zwei getrennte Spalte aufteilen, über welchen die Richtung des elektrischen Feldes der längs des Kreises fortschreitenden Welle sich umkehrt. Nach einer bevorzugten Ausführung enthält der Wechselwirkungskreis ein leitendes Kernstück, welches wendelförmig gerillt ist und in dessen Rillen ein Leiter gewickelt ist, welcher gegenüber den Rillen isoliert ist. In einem solchen Kreis erfährt die Längskomponente des elektrischen Interferenzfeldes zwischen dem Leiter und den Seitenwänden der Rillung eine Richtungsumkehr. Im Betrieb kommt der Elektronenstrahl in Wechselwirkung mit diesem elektrischen Interferenzfeld. Ein Wellenkreis dieser Art kann sehr kräftig ausgeführt sein und eignet sich gut zur Entnahme hoher Leistung. Der Aufbau ist einfach und ebenso der Nachbau. Im übrigen besteht eine hohe Wirksamkeit für den Betrieb, und es lassen sich gute Eingangs- und Ausgangsanpassungen vornehmen, um Hochfrequenzenergie einzuführen und abzunehmen. Um in Verbindung mit dieser bevorzugten Ausführungsform Energieübertragungen auf äußere Anschlüsse zu bewerkstelligen, können das leitende Kernstück und die Wendel als Verlängerungen des äußeren und inneren Leiters einer koaxialen Leitung ausgeführt sein.
Wellenkreise dieser Art eignen sich sowohl für Betriebsweise .mit Vorwärtswelle, wie sie in dem erwähnten Aufsatz von S. Millman beschrieben ist, als auch für die Betriebsweise mit Rückwärtswelle entsprechend dem Aufsatz von Millman oder die Betriebsweise mit Rückwärtswelle, bei welcher der Elektronenstrahl mit vorwärts fortschreitenden Raumharmonischen einer rückwärts fortschreitenden Welle in Wechselwirkung steht.
Zum besonderen Verständnis der Erfindung wird auf die ins einzelne gehende Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen; es zeigt
Fig. ι in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Oszillators mit Rückwärtswelle,
Fig. 2 eine Teildarstellung des Wechselwirkungskreises des Oszillators nach Fig. 1 in größerem Maßstab,
Fig. 3 die schematische Darstellung einer Ausführungsform für einen Verstärker, welcher benutzt werden kann, um eine vorwärts oder rückwärts fortschreitende Welle zu verstärken.
Im Interesse einer Vereinfachung sind verschiedene Einzelheiten, z. B. Abstandshalter und Stützelemente, die an sich benötigt werden, in der Zeichnung weggelassen worden.
Bei dem Rückwärtswellenoszillator 10 gemäß Fig. ι umschließt der evakuierte längliche Kolben 11, welcher beispielsweise aus Glas bestehen kann, die verschiedenen Röhrenelemente. An den einander entgegengesetzten Enden des Kolbens sind eine Elektronenquelle und eine Sammelelektrode angeordnet. Eine übliche Elektronenquelle, welche schematisch nur in Form einer Ringkathode 12 dargestellt ist, erzeugt einen rohrförmigen Elektronenstrahl, welcher parallel zur Längsachse der Röhre verläuft. An dem anderen Ende der Röhre ist eine schalenförmige Elektrode 13 vorgesehen, welche mit ihrer offenen Seite der Elektronenquelle zuweist und als Sammelelektrode für diejenigen Elektronen dient, welche am Ende ihrer Strömungsbahn ankommen.
Der Kreis, längs welchem die elektromagnetische Welle zur Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl fortschreitet, ist koaxial mit der Längsachse der Röhre zwischen der Elektronenquelle 12 und der Sammelelektrode 13 angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung be-
steht der Wechselwirkungskreis aus einem leitenden Kernteil 14, welcher beispielsweise als Vollzylinder aus nichtmagnetischem Metall, z. B. Kupfer, ausgeführt ist und eine wendeiförmige Nut 15 trägt, in welcher ein Leiter 16 angeordnet ist, und zwar unter Zwischenfügung einer dielektrischen Schicht 17. Die wendeiförmige Nut besitzt auf ihrer ganzen Länge im wesentlichen gleichförmige Ganghöhe. Die Einzelheiten sind aus der Teildarstellung des Kreises in · Fig. 2 besser erkennbar. Der Außendurchmesser der Wendel 16 ist im wesentlichen gleich der Querabmessung oder dem Durchmesser des Kernteils 14; es ergibt sich daraus eine glatte äußere Oberfläche für den Wechselwirkungskreis, die lediglich durch die aufeinanderfolgenden Spaltpaare 18, 19 unterbrochen ist, die von dem Leiter 16 und den Seitenwänden der Rillung gebildet werden. Der Elektronenstrahl wird nahe an dieser Fläche vorbeigeführt. Um die Strömungskomponente in der Querrichtung gering zu halten, verwendet man in Wanderfeldröhren ein longitudinales Magnetfeld, welches längs der Strömungsbahn der Elektronen verläuft und durch ein geeignetes Mittel, z. B. ein Solenoid, geschaffen wird. Bei der dargestellten Röhre jedoch kann der Elektronenstrahl auch durch elektrostatische Fokussierung zusammengehalten werden, wie es im nachstehenden noch erläutert werden soll.
Wenn eine hochfrequente elektromagnetische Welle längs des Kreises fortschreitet, wird ein elektrisches Interferenzfeld über jedem der Spaltpaare 18, 19 geschaffen. Dieses Feld besitzt eine longitudinale Komponente parallel zur Achse des Kernstücks und parallel zur Richtung des Elektronenstrahls. Für die beiden longitudinalen elektrischen Felder, die in den Spaltpaaren 18, 19 erzeugt werden, ist es kennzeichnend, daß die zugehörigen Richtungen entgegengesetzt sind, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist. Die den Spalten 18 und 19 zugehörigen Felder E18 und -E19 sind entgegengesetzt gerichtet, da sie sich im wesentlichen radial von dem Leiter 16 zu den Begrenzungswänden der Rillung erstrecken. Der in Fig. 2 beispielsweise veranschaulichte Zustand gilt für den Fall, daß die augenblickliche Hochfrequenzpolarität des Leiterabschnitts positiv in bezug auf die benachbarten Wände der Rillung ist. Mit diesem über den Spaltpaaren 18, 19 verlaufenden Interferenzfeld steht der Elektronenstrahl vornehmlich in Wechselwirkung; die Richtungsumkehr der elektrischen Felder an einem Spaltpaar erweist sich bei dieser Art Wechselwirkungskreis für den Betrieb mit einer Raumharmonischen als Vorteil.
Für Rückwärtswellenoszillatoren ist es kennzeichnend, daß die Nutzenergie an dem der Elektronenquelle zugeordneten Ende des Wechselwirkungskreises abgenommen wird, während das der Sammelelektrode zugeordnete Ende des Kreises zwecks Vermeidung einer Störung der Wechselwirkung im wesentlichen reflexionsfrei gemacht ist, was beispielsweise durch die Einfügung eines Dämpfungsabschlusses geschehen kann. Die Vorzüge des erfindungsgemäßen Kreises bestehen darin, daß er sich in sehr einfacher Weise für die Abnahme von Schwingunigsenergie und für die Einfügung eines reflexionsfreien Abschlusses eignet.
Für die Abnahme von Schwingungsenergie ist der Kernteil an dem der Elektronenquelle benachbarten Ende ausgebohrt, so daß ein rohrförmiger Endteil 21 entsteht, welcher durch die Glaskolbenwand nach außen geführt ist, um den außenliegenden Teil eines koaxialen Kopplungsanschlusses 23 zu bilden. In diesem rohrförmigen Teil 21 ist eine öffnung 22 ausgeschnitten, die zum Innern des Rohrteils führt und durch welche der Leiter 16 verläuft. Der Leiter 16 ist von dieser Durchführungsöffnung ab koaxial zu dem rohrförmigen Abschnitt 21 durch die Glaskolbenwand geführt und bildet den inneren Teil des koaxialen Kopplungsanschlusses 23. Mit Hilfe dieses Kopp lungsanschjusses 23 kann Schwingungsenergie über eine koaxiale Leitung zu irgendwelchen Zwecken entnommen werden.
Um einen reflexiorii'osen Abschluß des Wechselwirkungskreises herzustellen, genügt es, an dem Sammelelektrodenende den Zwischenraum zwischen dem Leiter 16 und den benachbarten Wänden der Rillung 15 mit Dämpfungsmaterial 27 auszufüllen. Für einen Breitbandabschluß ist es zweckmäßig, die Stärke der Füllung über mehrere Windungen zunehmen zu lassen. Für Schwingungen mit einer gewünschten Frequenz müssen zwei grundlegende Bedingungen erfüllt sein. Einerseits muß der Elektronenstrom genügend stark sein, um sicherzustellen, daß die Rückwärtsverstärkung bei dieser Frequenz ausreicht, um Schwingungen einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Es ist hierzu wichtig, eine Elektronenquelle zu verwenden, welche ausreichend Strom liefert und ein Fokussierungssystem anzubringen, welches eine wirksame Führung des Elektronenstromes längs des Wechselwirkungskreises ermöglicht. Darüber hinaus ist es wichtig, daß die Geschwindigkeit des Elektronenstromes in bezug auf die Phasengeschwindigkeit einer Raumharmonischen der mit der gewünschten Frequenz längs des Wechselwirkungskreises fortschreitenden Welle so eingestellt ist, daß eine bestimmte Gruppe von Elektronen mit dem elektrischen Feld im wesentlichen phasengleich ist, mit welchem diese Gruppe auf ihrem gesamten Weg längs des Wechsel-Wirkungskreises in Wechselwirkung steht.
Wenn υ die Geschwindigkeit einer längs des Leiters 16 des Wechselwirkungskreises fortschreitenden Welle ist — diese Geschwindigkeit wird gewöhnlich der Lichtgeschwindigkeit nahekommen—, d den Durchmesser der von dem Leiter gebildeten Wendel bezeichnet und p die Ganghöhe dieser Wendel angibt, so sollte die Elektronengeschwindigkeit ve angenähert dem Wert
ω ' p
I Λ
π [zndl
entsprechen, wobei η irgendeine positive ganze
Zahl ist, um eine nutzbringende Wechselwirkung mit einer elektromagnetischen Welle von der Kreisfrequenz ω zu verwirklichen, welche stromaufwärts, d. h. in Richtung zur Elektronenquelle längs des Wechselwirkungskreises, fortschreitet.
Die Geschwindigkeit des Elektronenstrahls kann in einfacher Weise dadurch auf den gewünschten Wert eingestellt werden, daß man die beschleunigende Gleichspannung steuert, welche zwischen ίο der Kathode der Elektronenquelle und dem Kernteil 14 besteht. Zu diesem Zweck ist eine Spannungsquelle 24 mittels geeigneter Zuleitungen zwischen der Kathode 12 und dem Kernteil 14 angeschlossen. Es ist außerdem allgemein für die Gesg rLighaltung sekundärer Elektronenemission erwünscht, die Sammelelektrode 13 mit dem Kernteii auf einem im wesentlichen gleichen Potential zu halten.
Darüber hinaus kann eine elektrostatische Fokussierung dadurch verwirklicht werden, daß man zwischen dem Leiter 16 und dem Kernteil 14 eine Gleichspannung aufrechterhält, wie es der Darstellung nach Fig. 1 und 3 entspricht, und daß man den Wechselwirkungskreis mit einer zylindrischen leitenden Elektrode 26 umgibt, welche auf einem Potential gehalten wird, das zwischen dem Potential des Kerns 14 und dem Potential der Wendel 16 liegt.
Im Betrieb werden von den Geräuschkomponenten des Elektronenstrahls rückwärts fortschreitende Wellen erregt, welche die Neigung haben, mit dem Elektronenstrahl in Wechselwirkung zu treten. Wenn die grundlegenden, oben erläuterten Bedingungen erfüllt sind, kommen Schwingungen mit der durch die Geschwindigkeiten des Elektronenstrahls festgelegten Frequenz zustande. Diese Schwingungen können zur nutzbringenden Verwendung entnommen werden.
Für einen Oszillator der beschriebenen Art ist es kennzeichnend, daß die Frequenz lediglich durch Änderung der Elektronengeschwindigkeit abgestimmt wird, welche ihrerseits durch die beschleunigenden Spannungen gesteuert wird. Demgemäß kann ein solcher Oszillator leicht als Frequenzmodulator benutzt werden, indem man das Nachrichtensignal zur Änderung der beschleunigenden Spannung verwendet, beispielsweise durch die Einschaltung einer Modulationsspannungsquelle 25, die in Reihe mit der Spannungsquelle 24 zwischen der Elektronenquelle 12 und dem Kernteil 14 liegt. Der in Fig. 3 dargestellte Verstärker 110 gleicht in vielfacher Hinsicht dem Oszillator 10 nach Fig. ι: der Hauptunterschied besteht in der Anbringung eines zusätzlichen äußeren- Kopplungsanschlusses 15.0, der dem Kopplungsanschluß 123 ähnlich ist. Dieser zusätzliche Kopplungsanschluß liegt an dem der Sammelelektrode benachbarten Ende des Wechselwirkungskreises. Bei Rückwärtsweüenbetrieb werden mittels dieses zusätzlichen Anschlusses die zu verstärkenden Wellen an den Wechselwirkungskreis gelegt, um längs dieses Kreises fortzuschreiten. Bei Betrieb mit Vorwärtswelle werden die verstärkten Wellen mit Hilfe
dieses zusätzlichen Anschlusses von dem Wechselwirkungskreis abgenommen.
Zur Vereinfachung sind die Bezugszahlen, welche die Elemente in dem Verstärker ι ίο bezeichnen, soweit dieselben den Elementen des Oszillators io entsprechen, um jeweils die Zahl ioo größer gewählt als die Bezugszahlen für die Oszillatorelemente. Demgemäß ist der Verstärkerröhrenkolben mit in, die Elektronenquelle mit 112, die Sammelelektrode mit 113 bezeichnet usw. Die Sammelelektrode 113 ist jedoch ringförmig, um den Durchtritt des Kopplungsanschlusses 150 zu ermöglichen. Der äußere Kopplungsanschluß 150 gleicht dem äußeren Kopplungsanschluß 123. Er stellt ebenfalls einen koaxialen Anschluß dar, dessen innerer Teil aus einer geraden Verlängerung des Leiters 116 besteht und dessen äußerer Teil die Verlängerung eines rohrförmigen Endabschnittes des Kernes 114, durch welchen der Leiter 116 hindurchgeführt ist, bildet.
Für die Arbeitsweise als Rückwärtswellenverstärker ist es wichtig, daß die Spannungsquelle 124 so eingestellt wird, daß eine Elektronengeschwindigkeit ve etwa in der Größe des Wertes
zustande kommt, wobei c die mittlere Kreisfrequenz des Betriebsbandes, p die Ganghöhe der von dem Leiter 116 gebildeten Wendel, d den Wendeldurchmesser und ν die Geschwindigkeit der zu verstärkenden fortschreitenden Welle längs des Leiters 116 bedeuten. Um Schwingungen zu vermeiden, ist es wesentlich, daß mit einem kleineren Strahlstrom gearbeitet wird, als er für die Ein- ioo leitung von Rückwärtswellenschwingungen erforderlich ist.
Bei dem Betrieb als Vorwärtswellenverstärker wird die Spannungsquelle 124 demgegenüber so eingestellt, daß eine Elektronengeschwindigkeit ve zustande kommt, welche angenähert dem Wert
-d
entspricht. Es ist hierbei gleichermaßen wichtig, den Strahlstrom genügend niedrig zu halten, damit keine Eigenschwingungen angeregt werden. Jedoch kann in diesem Fall die Neigung zu Eigenschwingungen durch die Einfügung von Verlustmaterial längs des Wechselwirkungskreises vermindert werden.
Es ist verständlich, daß die beschriebenen speziellen Ausführungsformen nur der Erläuterung des für die Erfindung wichtigen Prinzips dienen sollen. Verschiedene Änderungen sind für den Fachmann ohne weiteres erkennbar, wobei aber von dem Wesen und Umfang der Erfindung nicht abgewichen wird.
Der in der wendeiförmigen Rillung liegende Leiter besitzt nach der Erläuterung und Darstellung runden Querschnitt. Es kann jedoch für gewisse Anwendungsfälle vorteilhaft sein, einen bandförmigen flachen Leiter zu verwenden. In ähnlicher Weise kann es erwünscht sein, die Form und Breite der Rillung zu verändern, um die Längskomponente des elektrischen Interferenzfeldes zu vergrößern. Anstatt den Kernteil entsprechend der gegebenen Erläuterung mit einer Rillung an der Außenfläche zu versehen, ist es auch möglich, einen rohrförmigen Teil zu verwenden, dessen innere Oberfläche wendelförmig gerillt ist und in diese innere Rille einen Leiter einzulegen.
Im allgemeinen" wird man einen Wellenkreis nach der Erfindung als eine Übertragungsleitung mit zwei Leitern ansehen können, wobei ein Leiter aus einer Wendel besteht und der andere Leiter als ein Teil ausgebildet ist, der sich zwischen benach-
ao harten Windungen der Wendel erstreckt und dadurch jeden dieser Bereiche in zwei getrennte Spalte unterteilt.

Claims (9)

  1. Patentansprüche:
    I.Wanderfeldröhre für räumlich harmonische Betriebsweise mit einem als Übertragungsweg für die hochfrequente elektromagnetische Welle dienenden Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter in der wendeiförmigen Oberflächenrillung eines leitenden Kernstücks isoliert angeordnet ist und der Elektronenstrom parallel zur Achse des wendeiförmigen Leiters längs der gerillten Oberfläche des Kernstücks verläuft.
  2. 2. Wanderfeldröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Querabmessung des leitenden Kernstücks im wesentlichen mit dem Außendurchmesser des wendeiförmigen Leiters übereinstimmt.
  3. 3. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wendeiförmige Leiter und das Kernstück an einem oder an beiden Enden verlängert und als koaxiale Übertragungsleitung aus der Röhre herausgeführt sind, wobei der Außenleiter der koaxialen Leitung mit dem Kernstück und der Innenleiter der koaxialen Leitung mit dem wendeiförmigen Leiter verbunden sind.
  4. 4. Wanderfeldröhre nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Windung des wendeiförmigen Leiters im wesentlichen in der Mitte der zugehörigen Kernstückrillung angeordnet ist und dadurch die Rillung in zwei Spalte unterteilt.
  5. 5· Wanderfeldröhre nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Elektronenquelle abgelegene Ende des Hochfrequenzübertragungsweges durch Dämpfungsmaterial abgeschlossen ist, welches in diesem Bereich in der Kernstückrillung untergebracht ist.
  6. 6. Wanderfeldröhre nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Erzeugen hochfrequenter elektromagnetischer Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Elektronenströmung angenähert dem Wert
    ω · p
    entspricht, wobei ω die Kreisfrequenz der gewünschten Schwingungen, p die Ganghöhe der Wendel, d den Wendeldurchmesser und ν die Geschwindigkeit der Wellenfortpflanzung längs der Wendel, bezeichnet.
  7. 7. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche ι bis 5 zum Verstärken hochfrequenter elektromagnetischer Wellen, die an dem der Elektronenquelle abgelegenen Ende des Hochfrequenzübertragungsweges eingekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Elektronenstromes angenähert gleich dem Wert
    / ω,- d\ π [zn
    ist, wobei eoc die Kreisfrequenz der Betriebsbamdmitte, p die Ganghöhe der Wendel, d den Wendeldurchmesser und v_ die Geschwindigkeit der Wellenfortpflanzung längs der Wendel bezeichnen.
  8. 8. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche ι bis 5 zum Verstärken hochfrequenter elektromagnetischer Wellen, die an dem der Elektronenquelle benachbarten Ende des Hochfrequenzübertragungsweges eingekoppelt wer- ioo den, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Elektronenstromes angenähert dem Wert
    COn
    π -\
    β · d\
    entspricht.
  9. 9. Wanderfeldröhre nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum Kernstück mit dem wendeiförmigen Leiter eine zylindrische Elektrode angeordnet ist, wobei der Elektronenstrom durch den Raum zwischen der Elektrode und dem Kernstück mit dem wendeiförmigen Leiter verläuft, und daß eine Spannungsquelle vorgesehen ist, welche den wendeiförmigen Leiter und das Kernstück auf verschieden hohen Potentialen und die zylindrische Elektrode auf einem zwisehen diesen Potentialen liegenden Potential hält.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    ©609 617/415 8.56 (609 833 2.57)
DEW13320A 1953-03-30 1954-02-24 Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise Expired DE959299C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US345502A US2843791A (en) 1953-03-30 1953-03-30 Traveling wave tube

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE959299C true DE959299C (de) 1957-03-07

Family

ID=23355312

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEW13320A Expired DE959299C (de) 1953-03-30 1954-02-24 Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise
DEW14021A Pending DE1127003B (de) 1953-03-30 1954-05-19 Wanderfeldroehre mit einer elektrostatischen Fokussierungseinrichtung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEW14021A Pending DE1127003B (de) 1953-03-30 1954-05-19 Wanderfeldroehre mit einer elektrostatischen Fokussierungseinrichtung

Country Status (6)

Country Link
US (2) US2843791A (de)
BE (2) BE527669A (de)
DE (2) DE959299C (de)
FR (3) FR1094923A (de)
GB (2) GB772000A (de)
NL (1) NL88154C (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1107346B (de) * 1959-03-12 1961-05-25 Telefunken Patent Elektrostatische Fokussierungsanordnung zur gebuendelten Fuehrung des Elektronen-hohlstrahls einer Wanderfeldroehre
DE1127003B (de) * 1953-03-30 1962-04-05 Western Electric Co Wanderfeldroehre mit einer elektrostatischen Fokussierungseinrichtung
DE1295703B (de) * 1961-02-14 1969-05-22 Telefunken Patent Lauffeldroehre mit einem elektrostatisch gebuendelt gefuehrten Elektronenhohlstrahl

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1131816B (de) * 1956-03-05 1962-06-20 Siemens Ag Laufzeitroehre mit Geschwindigkeits-modulation, insbesondere Lauffeldroehre, zur Verstaerkung sehr kurzer elektrischer Wellen, insbesondere Millimeterwellen
US2941113A (en) * 1957-04-01 1960-06-14 Hughes Aircraft Co Traveling-wave tube
DE1100825B (de) * 1957-05-23 1961-03-02 Telefunken Gmbh Elektrostatisches Elektronenstrahlerzeugungssystem zur Erzeugung eines Elektronenhohl-strahles, insbesondere fuer Laufzeitroehren mit gebuendelt gefuehrter Elektronenstroemung
NL239266A (de) * 1958-05-15
US3382399A (en) * 1965-05-06 1968-05-07 Army Usa Modified traveling wave tube
US3391355A (en) * 1965-10-22 1968-07-02 Itt Low impedance slotted line
US5172029A (en) * 1991-01-22 1992-12-15 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Shielded helix traveling wave cathode ray tube deflection structure
USD362683S (en) 1994-01-03 1995-09-26 Sanford Corporation Combined eraser system and dry markers

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL40884C (de) * 1933-10-23
US2312723A (en) * 1939-08-16 1943-03-02 Bell Telephone Labor Inc Electron discharge device
NL78190C (de) * 1946-01-11 Western Electric Co
US2650956A (en) * 1946-12-24 1953-09-01 Bell Telephone Labor Inc Amplifier utilizing deflection of an electron beam
FR1004458A (fr) * 1947-04-25 1952-03-31 Guidage électrostatique de faisceaux électroniques suivant une direction donnée
US2672572A (en) * 1947-07-18 1954-03-16 Philco Corp Traveling wave tube
US2541843A (en) * 1947-07-18 1951-02-13 Philco Corp Electronic tube of the traveling wave type
BE487149A (de) * 1948-02-04
NL146666B (nl) * 1948-05-27 Philips Nv Signaalversterker.
US2643353A (en) * 1948-11-04 1953-06-23 Int Standard Electric Corp Traveling wave tube
US2652513A (en) * 1948-12-11 1953-09-15 Bell Telephone Labor Inc Microwave amplifier
FR993156A (fr) * 1949-06-08 1951-10-29 Thomson Houston Comp Francaise Structure assurant une réduction de la vitesse de propagation d'une onde électromagnétique
US2725499A (en) * 1949-06-21 1955-11-29 Bell Telephone Labor Inc High frequency amplifying device
US2742588A (en) * 1950-01-07 1956-04-17 Bell Telephone Labor Inc Electronic amplifier
US2593113A (en) * 1950-12-29 1952-04-15 Bell Telephone Labor Inc Regenerative frequency shifting and pulse shaping circuit
US2843791A (en) * 1953-03-30 1958-07-15 Bell Telephone Labor Inc Traveling wave tube

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1127003B (de) * 1953-03-30 1962-04-05 Western Electric Co Wanderfeldroehre mit einer elektrostatischen Fokussierungseinrichtung
DE1107346B (de) * 1959-03-12 1961-05-25 Telefunken Patent Elektrostatische Fokussierungsanordnung zur gebuendelten Fuehrung des Elektronen-hohlstrahls einer Wanderfeldroehre
DE1295703B (de) * 1961-02-14 1969-05-22 Telefunken Patent Lauffeldroehre mit einem elektrostatisch gebuendelt gefuehrten Elektronenhohlstrahl

Also Published As

Publication number Publication date
BE527690A (de) 1955-11-23
FR1090850A (fr) 1955-04-04
DE1127003B (de) 1962-04-05
FR1107482A (fr) 1956-01-03
US2843792A (en) 1958-07-15
FR1094923A (fr) 1955-05-25
BE527669A (de) 1956-11-23
GB772000A (en) 1957-04-10
NL88154C (de) 1958-05-19
GB772001A (en) 1957-04-10
US2843791A (en) 1958-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE974489C (de) Vorrichtung zum Verstaerken von elektromagnetischen Zentimeterwellen
DE926317C (de) Anordnung zur Ausuebung eines Verfahrens zum Betrieb von Laufzeitroehren
DE2757079A1 (de) Linearbeschleuniger
DE959299C (de) Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise
DE1084322B (de) Mikrowellengenerator
DE1068311B (de)
DE1105999B (de) Rueckwaertswellenverstaerkerroehre
DE956707C (de) Wanderfeldroehre zur Verstaerkung und Schwingungserzeugung
DE966835C (de) Verstaerkeranordnung unter Verwendung einer Wanderfeldroehre
DE1008789B (de) Ultrahochfrequenzoszillator unter Verwendung einer Magnetfeldroehre der Speichenrad-Bauart
DE933579C (de) Wanderfeldroehre mit einer Magnetanordnung fuer die Konzentration des Elektronenstrahles
DE877915C (de) Wanderfeldroehre fuer Ultrakurzwellen
DE1019389B (de) Wanderfeldroehre, bei welcher der Wechselwirkungskreis aus einer koaxialen Leitung besteht
DE1232659B (de) Mit einer Stroemung elektrisch geladener Teilchen in Wechselwirkung stehender Leitungsresonanzkreis und Laufzeitroehren mit Geschwindigkeitsmodulation sowie Protonenbeschleuniger mit solchen Leitungsresonanzkreisen
DE965726C (de) Wanderfeldroehre
DE1164583B (de) Geradliniger durch einen Wanderfeld-Oszillator erregter Wanderfeld-Elektronenbeschleuniger
DE1117794B (de) Mit Wanderfeldlinearbeschleunigung arbeitender Elektronenbeschleuniger
DE1293347B (de) Elektrische Entladungsroehre nach Art einer Magnetronoszillatorroehre
DE1541930B2 (de) Laufzeitrohre fur breites Frequenz band
DE1541929B1 (de) Laufzeitroehre fuer breites Frequenzband
DE921166C (de) Elektronenroehrenanordnung zur Erzeugung oder Verstaerkung sehr kurzer Wellen
DE836053C (de) Verstaerker fuer kurze elektrische Wellen unter Verwendung eines mehrere Wellenlaengen langen Entladungsraumes
DE935738C (de) Wanderfeldroehrenanordnung
DEW0013320MA (de)
DE873567C (de) Wanderfeld-Wendelroehre, deren Wendel in zwei Abschnitte unterteilt ist