DE1051348B - Anordnung zur Ankopplung einer Wendelleitung an eine uebliche Hochfrequenzleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung z.ur Ankopplung einer Wendelleitung an eine übliche Hochfrequenzleitung, insbesondere nach Patent 936 882.

Im Hauptpatent 936 882 ist eine Kopplungsanordnung der vorbezeichneten Art angegeben, deren besonderes Merkmal darin besteht, daß ein das Wendelende umfassendes Metallgebilde derart ausgebildet und zum Wendelende angeordnet ist, daß sowohl sein radialer Abstand van der Wendel als auch die Eintauchtiefe des Wendelendes in der Größenordnung der Wendelsteigung liegen. Die Hochfrequenz-leitung ist bei Ausbildung als Hohlrohrleitung sowohl mit dem das Wendelende umfassenden Metallgebilde als auelh mit einem an das Wendelende angeschlossenen gweiten Metallgebilde zumindest hochfre.quen?mäßig verbunden. Die einander zugewendeten Stirnflächen der beiden Metallgebilde gehen dabei meist in die entsprechenden Wandungen der Hohlrohrleitung über. Bei Verwendung einer derartigen Kopplungsvorrichtung zum Anschluß der Wendelleitung einer Lauffeldröhre an eine außerhalb des Vakuumgefäßes der Röhre liegende Hohlrohrleitung wird meist die Wandung des Vakuumgefäßes im Übergangsbereich von den Metallgebilden auf die Wandungen der Hohlrohrleitung ^vor" gesehen. In der Praxis, zeigt sich nun, daß die Wandung des Vakuumgefäßes unter Umständen wesentlich verschlechternd auf die Anpassung der Hohlrohrleitung an die Wendelleitung einwirken kann.

Zur Kompensation der störenden Wirkung von Isolationsmaterial im Ankopplungshe.reiph ist es bereits bekannt, die Abmessungen der Hochfrequenzleitung und/oder der AnkqpplungSYorrichtung in der Nähe oder an der Stelle des als. Vakuumhttlle. dienenden Materials zu vergrößern. So wird beispielsweise bei der bekannten Anordnung in einem Falle, indem eine Hohlrohrleitung an die Wendelleitung angekoppelt wird, die. Stirnfläche des einen Ankoppeltopfes stufenförmig ausgebildet, oder es wird das ankoppelseitige Ende des Hohlleiters mit zusätzlichen Absätzen versehen. Diese Anordnung bedingt jedoch außer der erhöhten feinmechanischen Präzision eine etwas verlängerte Bauweise der Röhre und im Falle der mit Absätzen versehenen Hohlrohrleitung eine zusätzliche Anpassung der Fokussierspule an die geometrischen Abmessungen der Ankoppelanordnung.

Es sind weiter Ankgpplungsanordnungen von Hohlleitern an Wanderfeldröhren bekannt, bei denen die Höhenabmessung des Hohlleiters zur Erzielung einer kapazitiven Belastung verringert ist, Damit wird außerdem eine Verringerung des Wellenwiderstandes des Hohlleiters bewirkt, während zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe eine Erhöhung des WellenWiderstandes des Hohlleiters im Ankoppelbereieh angestrebt wird.

Anordnung
zur Ankopplung einer Wendelleitung
em. eine üblicae HocMrequenz;le.itung

Zusate zum Patent Θ36 882

Anmelder:

Telefunkeii Q. m. b, H„
Berlin NW 87, Sickmgenstr. 71

Dr. Lothar Brück und Apton Lauer, Ulm/Donau, sind als grfinder genannt worden

Der Erfindung Hegt die Aufgabe gugrun.de, einen Weg aufzuzeigen, der es ermöglicht, auf besonders einfache Weise die störende Wirkung von ira Ankoppelberejch befindlichen Dielektrika zu vermindern bzw, unt^r Umständen ganz zu beheben.

Bei einer Anordnung sur Ankopplung einer Wendel-= leitung an eine übliche Hoehfrequen^zIeitungj bei der eine Hochfrequenzleitung einerseits mit einem das Wendelende umfassenden Metallgebilde und andererseits mit einem Sil das Wendelende angeschlossenen zweiten Metallgebilde zumindest hochffe.quenzmäßig verbunden ist und im Bereich der Übergangsstellen γόη den Metallgebilden auf die Hochfrequenzleitung die Wandung eines Vakuumgefäßes vorgegeben ist, insbesondere nach Patent 936 882, und bei der die durch das dielektrische Material der Wandung verursachte Querkapazitätgerhöhung kompensiert ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei Ausbildung der Hochfrequenzleitung als Hohlrohrleitung, in deren breite Seitenflächen d'ie erwähnten Metallgebilde übergehen, der Durchmesser des Vakuumgefäßes in Längsrichtung der Hohlrohrleitung gesehen etwa gleich einem Viertel der mittleren Betriebswellenlänge oder einem ungeraden Vielfachen hiervon gewählt ist und/oder daß die Querabmessung der Hohlrohrleitung an der AnkoppJungsstelle verringert ist.

Nachstehend wird an Hand von zwei Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert,
Die Abb. 1 zeigt einen Lauffeldröhrenverstärker mit einer Lauffeldröhre 1, die in dem Raum zwischen der Einkopplungshohlrohrleitung2 und der Auskopplungshohlrobrleitung 3 von einer Magnetspule 4 umgeben ist. Das Strahlerzeugungssystem 5 der Lauffeldröhre

809 767/382

Claims (1)

1. liefert einen Elektronenstrahl, der das Innere der als Wendel ausgebildeten Verzögerungsleitung 6 durchläuft. Die Wendelleitung 6 ist mittels eines rohrförmigen Trägers 7 aus Isoliermaterial, beispielsweise Quarz oder Keramik, abgestützt. Auf dem rohrförmigen T.räger 7 ist eine dünne Schicht 8 aus verlustbringendem Material aufgebracht, welche der Entkopplung von Röhrenausgang und Röhreneingang über die Wendelleitung 6 dient.

   Bei diesem Lauffeldröhrenverstärker ist sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig die Anordnung zum Übergang von der Wendelleitung auf die Hohlrohrleitungen gemäß dem Hauptpatent ausgebildet, d. h., es ist ein Metallgebilde 9 bzw. 10 vorgesehen, welches das Ende der Wendelleitung umgibt, und es ist ein weiteres Metallgebilde 5 bzw. 11 mit dem Wendelende unmittelbar verbunden und dient als weiterer Anschluß für die Hochfrequenzleitung, die als Hohlrohrleitung ausgebildet ist. Diese Hohlrohrleitung besitzt, wie in Abb. 2 dargestellt, rechteckigen Querschnitt und wird im Innern des Vakuumkolbens 12 durch das Metallgebilde 5 und 9 fortgesetzt, d. h., die Metallgebilde gehen in die breiten Seitenflächen der Hohlrohrleitung über. Zur Beseitigung der durch das Vakuumgefäß 12 in der Hohlrohrleitung 2 erhöhten Querkapazität sind in der Hohlrohrleitung die Querabmessungen durch eingesetzte schalenförmige Metallteile 13,14 verringert.

   Bekanntlich ist der Wellenwiderstand in einer Hohlrohrleitung durch die Gleichung bestimmt

   ringerer Feldstärke liegen als die auf der Hohlrohrleitungsachse Hegenden Stellen 17,18 des Vakuumgefäßes 12. In Extremfällen lassen sich die schalenförmigen Metallgebilde 13, 14, wie in der Abb. 3 5· gestrichelt eingezeichnet, durch zwei Blenden ersetzen, welche nur in den Querschnittsebenen, in denen die Bereiche 17 und 18 des Vakuumgefäßes 12 liegen, die Querabmessung a der Hohlrohrleitung verringern. Gegebenenfalls ist auch nur eine entsprechend ausgebildete und angeordnete Blende anwendbar.

   Abb. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Beseitigung des störenden Einflusses der Querkapazität des Vakuumgefäßes 12. In diesem Fall ist der Durchmesser des Vakuumgefäßes etwa gleich einem Viertel der Betriebswellenlänge gewählt, so daß die an der Stelle 17 beispielsweise verursachte Reflexion durch die in einem Abstand von einer'Viertelbetriebswellenlänge verursachte Reflexion an' der Stelle 18 wenigstens nahezu aufgehoben wird.

   Die Wirkungsweise dieser "Kompensationsart ist etwa gleich der in einer üblichen Hochfrequenzleitung mit kontinuierlichem Wellenwiderstand, in welche im Abstand einer Viertelbetriebswellenlänge zwei gleichartige Isolatoren angeschaltet sind. Rein theoretisch würde sich in einem solchen Fälle der störende Einfluß der Isolatoren dann kompensieren, wenn der Abstand derselben genau eine Vie'rtelbetriebswellenlänge beträgt, doch weicht in der Praxis der theoretisch ermittelte Wert infolge der nicht eindeutig erfaßbaren Streukapazitäten u. dgl. stets etwas von dem wirklich erforderlichen Abstand ab.

   Z prop

   wobei a die Breitenabmessung und b die Höhenabmessung der Hohlrohrleitung bedeutet, μ ist die relative Permeabilitätskonstante und ε die relative Dielektrizitätskonstante. Durch die Einführung des Dielektrikums des Vakuumgefäßes 12 in die Hohlrohrleitung wird demzufolge der Wellenwiderstand an dieser Stelle verringert, was sich — wie aus der obenstehenden Gleichung deutlich hervorgeht — durch Verringerung der Querabmessung a der Hohlrohrleitung wieder ausgleichen läßt

   Bei der Kompensation der Wirkung der Querkapazität durch Verringerung der Querabmessung a der Hohlrohrleitung ist zu beachten, daß Teile des Vakuumgefäßes 12 in einem Bereich höherer Feldstärke stehen als andere Teile des Vakuumgefäßes und daß demzufolge die Wirkung des Dielektrikums des Vakuumgefäßes 12 an den Stellen höherer elektrischer Feldstärke größer sein wird als an anderen Stellen, an denen die elektrische Feldstärke einen geringeren Wert aufweist. Es empfiehlt sich deshalb, die Verringerung der Querabmessung, wie in den Abb. 2 und 3 dargestellt, in den Querschnittsebenen der Hohlrohrleitung, in welchen das Dielektrikum im Bereich höherer elektrischer Feldstärke liegt, stärker vorzunehmen als an den übrigen Stellen. Bei den in Abb. 2 und 3 dargestellten Anordnungen ist dabei eine etwa sinusförmige Feldverteilung im Innern der Hohlrohrleitung angenommen. Demzufolge sind die Metallteile 13,14 etwa schalenförmig ausgebildet, da — wie aus den Querschnittszeichnungen der Abb. 3, in welchen die Feldverteilung mit eingezeichnet ist, ersichtlich — die beiden Randzonen 15,16 an Stellen ge-

   Patentanspruch:

   . Anordnung zur Ankopplung einer Wendelleitung an eine übliche Hochf requehzleitung, bei der eine Hochfrequenzleitung einerseits mit einem das Wendelende umfassenden Metallgebilde und andererseits mit einem an. das Wendelende angeschlossenen zweiten Metallgebilde zumindest hochfrequenzmäßig verbunden ist und im Bereich der Ubergangsstellen von den Metallgebilden auf die Hochfrequenzleitung die Wandung eines Vakuumgefäßes vorgesehen ist, insbesondere nach Patent 936 882, und bei" der die durch das dielektrische Material der" Wandung verursachte Querkapazitätserhöhung kompensiert ist, dadurch .gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Hochfrequenzleitung als Hohlrohrleitung, in deren breite Seitenflächen die erwähnten Metallgebilde übergehen, der Durchmesser des Vakuumgefäßes — in Längsrichtung der Höhlrohrleitung gesehen— etwa gleich einem Viertel 'der mittleren Betriebswellenlänge oder einem" ungeraden Vielfachen hiervon gewählt ist un'd/oder daß die Querabmessung (a) der Hohlrohrleitung an der Ankopplungsstelle verringert ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 853 017;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 636 948;
   britische Patentschrift Nr. 680 796.

   Entgegengehaltene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 955 699.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen