DE1084322B - Mikrowellengenerator - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Schwingungserzeuger der Wanderwellenrohrgattung, welche mit sehr hoher Frequenz arbeiten und bei welchen eine Wechselwirkung zwischen den Elektronen eines Elektronenbündels oder -Strahls, welches oder welcher von einer Elektronenlieferquelle nach einer Kollektorelektrode verläuft, und einer elektromagnetischen Wanderwelle, deren Fortpflanzungsrichtung der Elektronenrichtung entgegengesetzt ist und die in einer Wellenführungseinrichtung oder Verzögerungsleitung verläuft, neben welcher die Elektronen wandern, erzielt wird.

Das Wanderwellenrohrprinzip ist von R. Kompf er in einer Abhandlung beschrieben worden, welche mit »The travelling wave tube as an amplifier at microwaves« betitelt und in der Folge IRE vom Februar 1947, *5 Bd. 35, S. 124 bis 127, erschienen ist. In einer Abhandlung »A spatial harmonic travelling wave amplifier for six milimetres wavelenght« von S. Millmann in der Folge IRE vom September 1951, Bd. 39, S. 1035 bis 1043, wird ein Wanderwellenrohrverstärker behandelt, bei welchem das Elektronenbündel mit einer räumlich harmonischen Schwingung einer elektromagnetischen Wellenfortpflanzung entlang einer Resonator-Schlitz-Anordnung interferiert. Dieses Rohr weist eine Elektronenschleuder bzw. eine Elektronen-Ausschußvorrichtung an seinem einen Ende auf und ist an seinem anderen Ende mit einem Kollektor versehen, wobei die Eingangswellen-Führungseinrichtung an dem die Elektronenschleuder aufweisenden Rohrende angeordnet ist, während am Kollektorende der Resonator-Schlitz-Anordnung die Ausgangswellen-Führungseinrichtung vorgesehen ist.

Es ist bereits in Vorschlag gebracht worden (deutsches Patent 966 271), ein Wanderwellenrohr zu entwickeln, bei welchem die negative Phasengeschwindigkeit im Strahl benutzt wird. In diesem Rohr liefert eine Elektronenschleuder einen Elektronenstrahl, welcher in der Nachbarschaft oder Nähe einer Verzögerungsleitung nach einer Kollektorelektrode eine Wanderbewegung ausführt. Die Schaltungsanordnung des Rohres ist derart, daß eine Störung aufgebaut wird, durch welche eine Welle in der Nähe des Kollektors erzeugt wird. Diese Welle wandert in Richtung nach der Elektronenquelle, und dabei wird eine Wechselwirkung bzw. Interferenz mit den vorwärts wandernden Elektronen hervorgerufen. Die rückwärts wandernde Welle liefert die Energie für den Ausgang.

Bei dem bereits unter Schutz gestellten Wanderwellenrohr wird ein Ausgangskreis an demjenigen Ende der Verzögerungsleitung vorgesehen, an welchem sich die Elektronenquelle befindet. Am anderen Ende dieser Verzögerungsleitung befindet sich eine Absorptionsvorrichtung, die eine Reflexion der vorwärts wandernden Welle vom Ende der Verzögerungsleitung her in der Nähe der Auffangelektrode verhindert.

Die Art der Verzögerungsleitung beim vorbehandelten Mikrowellengenerator

Anmelder:

English Electric Valve Company Limited, London

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,
Siegen, Oranienstr. 14

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Mai 1952

Rudolf Kompfner, Far Hills, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Wanderwellenrohr (vgl. Fig. 2 und 3 des Patents 966271) unterscheidet sich im Prinzip nicht von denjenigen Verzögerungsleitungen, welche bei der vorliegenden Erfindung zur Verwendung kommen.

Es ist bekannt und auch in der Abhandlung ausgeführt sowie durch Messungen von Schwingungsfrequenzen und Elektronenbündelspanmmgen in diesem Rohr festgestellt worden, daß die Verstärkung in einer fortpflanzenden Art, und zwar fortpflanzend entgegengesetzt zur Richtung der Bewegung des Elektronenbündels, auftritt.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Schwingungserzeugers der Wanderwellenrohrgattung, welcher einen hohen Wirkungsgrad der Breitbandschwingungserzeugung aufweist. Dabei wird von verschiedenen Maßnahmen Gebrauch gemacht, die bereits am deutschen Patent 966 271 unter Schutz gestellt sind. Es wird die Schwingungs-Ausgangsvorrichtung (z. B. eine Ausgangswellenführung) an dem der Elektronenquelle nächstgelegenen Ende vorgesehen. Die Führungs- oder Verzögerungsleitung wird so ausgebildet, daß sie eine Streu- bzw. Dispersivleitung, d. h. eine frequenzabhängige Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit aufweist. Die Anwendung der Dispersivleitung läßt ein Abstimmen über ein brauchbar breites Band vermittels Steuerung der Elektronengeschwindigkeit, z. B. durch Verändern der Elektronenspannung, zu. Dabei wird weiterhin das Ende der Kollektorelektrode von energieabsorbierenden Mitteln begrenzt oder durch diese abgeschlossen, um an diesem Ende die Wellenreflexion bzw. -rückstrahlung zu verhüten oder hintanzuhalten. Dadurch wird die Vorwärtswelle absorbiert, die bei den bisher bekannten Wanderwellenrohren ausgenutzt worden ist.

009 548/301

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Gemäß der Erfindung wird bei einem derartigen Mikro- gitter 17 und ein Beschleunigungsgitter 18, welches in an

wellengenerator, der nach dem Rückwärtswellenprinzip sich bekannter Weise aus einer flachen Molybdänplatte

arbeitet, ein Elektronenbeschleuniger vorgesehen und so von rechteckigem Querschnitt mit einer rechteckigen

ausgebildet, daß er ein Steuergitter und ein hiervon Öffnung in der Mitte besteht. Die Molybdänplatte schneidet

getrenntes Beschleunigungsgitter aufweist und die Ge- 5 flach mit dem rechten Ende des offenen Raumes ab, und

schwindigkeit des Elektronenstrahls derart einzuregeln die Öffnung fluchtet mit dem Kanal 15 und den Rippen 13.

vermag, daß die Durchgangszeit für den Zwischenraum Die daraus sich ergebende Form eines Elektrönenstromes

bzw. Abstand zwischen aufeinanderfolgenden gleichen ist diejenige, die durch die gestrichelte Linie 19 in Fig. IA

periodischen Intervallen für ein Elektron im wesentlichen und 1B dargestellt ist.

gleichderDurchgangszeitfüreinelntegralzahlvonWellen- io Eine oxydüberzogene Nickelkathode 16 befindet sich längen ist, jedoch abzüglich dem Abstand bzw. Zwischen- in dem Unken Teil des offenen Raumes. Die Kathode 16 raum zwischen zwei der vorerwähnten aufeinander- hat rechteckigen Querschnitt, und ihre mit Oxyd überfolgenden gleichen periodischen Intervallen für sich fort- zogene Oberfläche weist nach rechts und fluchtet mit der pflanzende Wellen, welche entgegengesetzt zur Strömungs- Öffnung in der Platte mit dem Beschleunigungsgitter 18. richtung des Elektronenstrahls wandern. 15 Die Kathode 16 hat einen hohlen Innenraum und enthält

Die Erfindung soll nunmehr ausführlich an Hand der eine Heizwendel 20. Das Steuergitter 17, das sich zwischen

sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung erläutert der Kathode 16 und dem Beschleunigungsgitter 18 be-

werden, und zwar zeigt bzw. zeigen findet, fluchtet mit der Öffnung in der Platte mit dem

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform Beschleunigungsgitter 18.

einer an sich bekannten Wanderfeldröhre, welche eine 20 Rechts von der Rippe 13, und zwar am weitesten kammförmige Verzögerungsleitung gegenüber einer von rechts, befindet sich ein Endschlitz 21, der dem Schlitz 14 einem Metallblock gebildeten Leitelektrode, drei Längs- am linken Ende entspricht. Ein kurzes Verbindungsschlitze durch die Kammzinken sowie eine Kathode, ein stück 22, das dem Abschnitt 15 am linken Ende ent-Steuergitter und eine davon getrennte Beschleunigungs- spricht, erstreckt sich zwischen dem Schlitz 21 und einem elektrode aufweist, 25 rechtwinkligen hohlen Teil am rechten Ende des Blockes

Fig. IA, IB, IC und ID Querschnitte der an sich 10, das eine Kollektorelektrode 23 enthält, die mit dem

bekannten Verzögerungsleitung nach den Schnittlinien Abschnitt 22 und den Rippen 13 fluchtet.

IA-I A, IB-IB, IC-IC und ID-ID in Fig. 1. Am vorderen Ende der Röhre (also an der Elektronen-

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist die an sich bekannte quelle) ist ein Schlitz 14 mit dem Ausgangswellenkanal 24 Wanderwellenröhrenanordnung größtenteils aus nicht- 30 durch einen konischen Wellenkanal 25 verbunden. Der magnetischem stromleitenden Werkstoff (z. B. Kupfer) Wellenkanal 24 hat normalrechteckigen Querschnitt und aufgebaut. Ein länglicher Kupferblock 10 bildet den erstreckt sich in Längsrichtung senkrecht zur Zeichnungs-Hauptteil der Röhrenanordnung und weist ein evakuiertes ebene. Der Wellenkanal 25 hat ebenfalls rechteckigen hohles Innere auf, um darin die elektromagnetischen Querschnitt und verjüngt sich, so daß er als Impedanz-Wellen zu führen. Der Wellenführungspfad weist eine 35 umformer wirkt.

Reihe von Seitenschlitzen 11 auf, weiche in regelmäßigen Eine Ringnut 27 dient als Hochfrequenzsperre, und

Abständen über den größten Teil der Länge der Röhre das Innere des Blockes 10 ist durch ein Glasfenster 28

vorgesehen sind. Drei Längsschlitze 12 queren die Seiten- abgedichtet, das durch eine Molybdänkappe 29 in seiner

schlitze 11 und erstrecken sich im wesentlichen über die Lage gehalten wird. Ein zweiter ringförmiger Schätz 30

gesamte Länge des Rohres. Die Seitenschlitze 11 sind 40 dient ebenfalls als Hochfrequenzsperre,

ihrer Natur nach Resonatoren und dienen dazu, die Am unteren Ende der Röhre wird der Wellenführungs-

Feldstärke der Welle in ihrer Umgebung zu verstärken. kanal in bekannter Weise durch einen Keil 31 aus

Die Längsschlitze 12 dienen dazu, den Raum zu erhöhen, keramischem Material mit geeignetem Verlustmaterial,

in dem der Elektronenstrom mit sich ausbreitenden z. B. kolloidalem Graphit, zum Abschluß gebracht. Der

Wellen zusammenwirken kann. 45 Querschnitt des Keiles nimmt in der Richtung des

Einzelheiten der Wellenführungsbahn sind in Quer- Elektronenflusses zu, und der Keil erstreckt sich zweckschnittsansichten in Fig. 1A und 1B dargestellt. Fig. 1A mäßigerweise über mehrere Wellenlängen des Wellenstellt einen Schnitt zwischen zwei Schlitzen 11 nach der kanals, so daß eine Breitbandimpedanzabstimmung Linie IA-IA dar, während Fig. IB einen Schnitt durch erzielt werden kann. Infolgedessen können Interferenzeinen Schlitz 11 nach der Linie 1S-IB wiedergibt. 50 Wirkungen zwischen vor- und rückwärts wandernden

Wie sich aus Fig. 1B ergibt, ist der Querschnitt des Wellen auf ein Minimum beschränkt werden, und es kann hohlen Innenraums des Blockes 10 rechteckig an jeden eine gleichmäßige Frequenzausgangscharakteristik erSchlitz 11 und die Ausführungsform ist der in Fig. IA reicht werden. Im allgemeinen können innere Reflexionen gezeigten ähnlich, mit der Abweichung, daß sich eine nicht vollständig ausgeschaltet werden, da aufeinanderrechteckige Rippe 13 nach unten in das Innere von der 55 folgende Schütze des Wellenkanals zu einer Reflexion Mitte der Oberseite des hohlen Innenraums erstreckt. beitragen.

Die Unterkanten der Rippen 13 enthalten drei Längs- Die gesamte Röhre erstreckt sich der Länge nach

schlitze 12, die sich mit Abstand voneinander praktisch zwischen zwei Polen 55 und 56 eines Elektromagneten,

über die gesamte Länge der Röhre erstrecken. der ein elektromagnetisches Längsstrahlungsfeld speist.

Ein Schlitz 14 ist in an sich bekannter Weise etwas 60 Fig. 1D zeigt einen Schnitt der Röhre durch die schmaler und enger als die übrigen Schlitze 11 für eine Kathode 16 längs der Linie ID-ID. Ein Ende der Heizbessere Anpassung an die angeschlossene Ausgangs- wendel 20 ist in die Kathode 16 eingebettet, während das leitung. Links von dem Schlitz 14 befindet sich ein andere Ende an einem Wolframstab 38 befestigt ist. kurzer Verbindungsabschnitt 15, wobei ein Querschnitt Die Kathode 16 ist an einem weiteren parallelen Wolframnach der Linie IC-IC in Fig. IC dargestellt ist. Der 65 stab 39 befestigt, wobei beide Stäbe aus der Röhre heraus-Verbindungsabschnitt hat den gleichen Gesamtquer- ragen, rechts in Fig. ID und in der Zeichnungsebene in schnitt wie der Querschnitt zwischen Schlitzen nach Fig. 1. Eine Kupferhülse 40 liegt eng an der Wandung Fig. IA. des Blockes 10 an. Eine kurze Molybdänhülse 41 ist an

Links vom Verbindungsabschnitt 15 befindet sich in das Ende der Hülse 40 angelötet, und eine Glaskappe 42

an sich bekannter Weise eine Kathode 16, ein Steuer- 70 ist auf das Ende der Hülse 41 abdichtend aufgesetzt.

1 UÖ4 ÖZZ 5 6

Die Stäbe 38 und 39 durchragen die Glaskappe 42. Eine Beim Betrieb des Oszillators sucht dann, wenn der

Heizspannungsquelle 43 ist an die Stäbe 38 und 39 an- Elektronenstrom eingeschaltet wird und der durch den geschlossen. Elektronenstrom bedingte elektrische Strom einen be-

Wie aus Fig. 1 zu «rsehen ist, wird das Steuergitter 17 stimmten Anlaßstrom übersteigt, die darin befindliche von einer Wolframstange 44 getragen. Eine Kupferbuchse 5 Geräuschkomponente eine sich in Rückwärtsrichtung 45 sitzt dicht in der oberen Wandung des Blockes 10. bewegende Wanderwelle hervorzurufen, welche sich in Eine kurze Molybdänbuchse 46 ist an das Ende der der gleichen Weise wie die Welle auswirkt, die in der Buchse 45 angeschweißt oder hart gelötet. Eine Glas- vorangegebenen Analyse beschrieben wurde, und infolgekappe 47 schließt diese Ausführung vakuumdicht ab. dessen ergibt sich daraus eine stärker werdende, sich Die Stange 44 erstreckt sich durch die Glaskappe 47 io rückwärtsbewegende Hochfrequenzwelle, welche den sich ■hindurch und steht mit dem positiven Anschluß einer in Vorwärtsrichtung bewegenden Raumladungswellen Vorspannungsquelle 48 in Verbindung, deren negativer oder Dichtemodulationen des Strahles zugeordnet «ist. Anschluß an den Stift 39 (Fig. 1 D) angeschlossen ist. Diese Zuordnung hat eine Elektronenrückkopplung zur

Die Kollektorelektrode 23 ist an einem Wolframstab 49 Folge. Einfacher ausgedrückt, kann diese Wirkung wie befestigt. Eine Kupferhülse 50 umgibt den Stab 49, und 15 folgt umschrieb en werden: Zu einem gegebenen Zeitpunkt eine kurze Molybdänhülse 51 ist an das Ende der Hülse 50 wirkt dasjenige Teilstück der erregten Welle an einem angelötet. Der Stab 49 ist mit der positiven Klemme einer bestimmten Schlitz 11, wo die elektrische Längsfeld-Batterie 53 verbunden. Eine Glaskappe 52 dient zum komponente der Welle groß ist, auf die Gruppe der vakuumdichten Abschluß dieses Teiles. Elektronen in der Nachbarschaft des Schlitzes im Sinne

Der negative Pol der Batterie 53 ist direkt mit dem 20 einer Geschwindigkeitsmodulation ein und bündelt die Kupferblock 10 verbunden, der außerdem geerdet ist. Elektronen in entsprechender Weise. Diese gebündelte Der negative Pol der Spannungsquelle 53 ist außerdem Elektronengruppe bewegt sich strömungsabwärts und mit der positiven Klemme der maßgeblichen Strahl- wirkt an aufeinanderfolgenden Schlitzen mit demjenigen beschleunigungs-Spannungsquelle54 verbunden, die in Teilstück der erregten Welle zusammen, welches sich der Spannung veränderbar ist. Die negative Klemme der 25 dann an diesen Schlitzen befindet. Falls die Relativ-Spannungswelle 54 ist mit der negativen Klemme der geschwindigkeiten des Stromes und der erregten Welle Spannungsquelle 48 verbunden. ZuniBetrieb als Frequenz- wie vorbeschrieben sind, »sieht« die Elektronengruppe modulator werden modulierende Signale von einer die gleiche Phase der erregten Welle an den aufeinandergeeigneten Modulationsquelle 57 in Reihe mit der gleich- folgenden Schlitzen, und infolgedessen wird der Elektrobleibenden Beschleunigungsspannung eingebracht, um 30 nenstrahl periodisch geschwindigkeitsmoduliert und gedadurch die Geschwindigkeit des Elektronenstromes längs bündelt, während er sich strömungsabwärts bewegt, des Wellenführungsweges zur Modulierung der Oszillator- wohingegen die erregte Rückwärtswanderwelle in gleicher frequenz als Funktion der Modulationssignale zu ver- Weise in der Amplitude zunimmt, während sie sich entändern, lang dem Wellenführungspfad strömungsaufwärts be-Es ist für die Gattung des in Fig. 1 gezeigten Strom- 35 wegt. Es ist ersichtlich, daß statt einer üblichen einzelnen kreises charakteristisch, daß ein Elektronenstrom ver- geschlossenen Stromkreisschleife für den Energieumlauf anlaßt werden kann, auf eine sich in Rückwärtsbewegung hier eine Mehrzahl von Schleifen für den Energieumlauf befindliche Wanderwelle zur Einwirkung zu kommen. vorhanden sind, von denen jede einen strömungsabwärts Für eine derartige Einwirkung wird die Geschwindigkeit gerichteten Bewegungspfad für die Schwingungsenergie des Elektronenstromes so eingeregelt, daß während der 40 in der Form von Raumladungswellen entlang dem Elek-Zeit, während ein Elektron den Abstand zwischen den tronenstrom zwischen Paaren von Schlitzen sowie einen Schlitzen zurücklegt, wo die Einwirkungsfeldkomponente Rückkehrströmungsaufwärtspfad für die Schwingungseine hohe ist, die Rückwärtswanderwelle sich um eine energie in der Form einer Rückwärtswelle aufweist, ganze Zahl von Wellenlängen minus im wesentlichen dieser welche entlang dem Kreis zwischen den gleichen Paaren gleichen Strecke fortbewegt. In quantitativer Weise aus- 45 sich fortbewegt. Darüber hinaus sind diese Schleifen für gedrückt, kann dieser Zwischenwellenkreis als ein Filter die Umlaufbewegung der Energie nicht nur zwischen angesehen werden. Falls im Kreis eine Welle zum Ent- Paaren von aufeinanderfolgenden Schlitzen, sondern stehen gebracht wird, welche sich entlang dem Kreis in zwischen beliebigen zwei Schlitzen vorhanden,
einer Richtung entgegengesetzt derjenigen des Elektronen- Durch Verwendung eines Wellenführungskreises, stromes fortbewegt, so kann eine Wechselwirkung mit g₀ welcher dispersiv ist bzw. eine Streuung aufweist, kann dieser Welle dann erzielt werden, wenn die Elektronen- erreicht werden, daß durch Veränderung der Strahlgeschwindigkeit im wesentlichen gleich geschwindigkeit die Betriebsfrequenz verändert wird.

_ω £ Wenn insbesondere die Strahlgeschwingkeit kontinuierlich

-x ZTß~' verändert wird, so verändert sich die Frequenz ent-

^π P 55 sprechend. Jedoch ist es für stabile Schwingungen mit der

worin ω gleich der Winkelfrequenz der sich rückwärts Frequenz notwendig, daß die Phasenverschiebung rund bewegenden Wanderwelle, d gleich der mittleren Länge um jede der Umlaufsschleifen ein ganzzahliges Vielfaches entlang dem Weg des Elektronenstromes eines Filter- von zwei Einheitsbögen bzw. -winkel ist, wenn diese abschnittes, η eine paarige Zahl und β gleich der Phasen- Frequenz der Höchstausbeute sich ändert. Es kann leicht verschiebung pro Abschnitt der Rückwärtswelle ist. 60 an Hand von Fig. 1 gezeigt werden, daß die Phasen-Wenn dieser Bedingung genügt wird, dann tritt ein änderung vom y-ten nach dem «-ten Schlitz bei der Zusammenwirken bzw. eine Interferenz einer bestimmten Entlangbewegung der erregten Stromkreiswelle in der Gruppe von Elektronen mit gleichen Teilstücken der Rückwärtsrichtung plus der Phasenveränderung vom Rückwärtswelle in aufeinanderfolgenden^ Zwischenwir- «-ten Schlitz nach dem y-ten Schlitz bei der Bewegung kungsintervallen auf. Eine solche Betriebsweise oder 65 mit dem Elektronenstrahl in Vorwärtsrichtung gleich Arbeitsweise wird im allgemeinen als räumlich-harmonische einem ganzzahligen Vielfachen von 2 π ist, falls die Arbeitsweise bezeichnet. Das Vorhandensein von relativ Geschwindigkeit des Elektronenstromes und die Phasenlängeren Zwischengebieten mit geringerem Feld dient da- geschwindigkeit der Stromkreiswelle der Bedingung zu, die Elektronen gegenüber den außer Phase liegenden genügen, daß eine gegebene Gruppe von Elektronen eine Komponenten der Welle abzuschirmen. 70 entsprechende Phase des elektrischen Feldes der Welle

an jedem Schlitz sehen. Quantitativ ausgedrückt bedeutet dies, daß die Zeit, welche ein Elektron mit der Geschwindigkeit u benötigt, um die Strecke bzw. den Abstand d zwischen zwei Schlitzen zurückzulegen, gleich der Zeit sein muß, welche die Welle mit der Phasengeschwindigkeitz; benötigt, um ein ganzzahliges Vielfaches der gesamten Wellenlängen entlang der Wellenführungseinrichtung λ g minus dem Abstand d zurückzulegen, oder daß:

d nXg — d η ν

(1)

10

^x5

wobei η gleich einer ganzen Zahl ist. Die Phasenverschiebung in Einheitswinkeln entlang dem Elektronenpfad von einem Schlitz zum nächsten ist daher gleich -

worin gleich der Winkel- bzw. Kreisfrequenz der Schwingungen ist. Die Phasenverschiebung in Einheitswinkeln

entlang dem Kreis ist gleich —. Die Gesamtphasenverschiebung ist dann

ωά cod

u ν

(2)

Dadurch, daß man in Gleichung (2) den Wert für —

einsetzt, welcher durch Gleichung (1) gegeben ist, erhält man

d as

da gleich 2 π gemäß den Definitionen der verschiedenen Ausdrücke ist. Infolgedessen verbleibt die Bedingung für Schwingungen mit der Phasenverschiebung rund um die geschlossenen Schleifen selbsttätig selbst dann erfüllt, wenn die Geschwindigkeit des Elektronenstromes sich ändert. Als Folge dieser Wirkung kann ein kontinuierliches Abstimmen über weite Frequenzbereiche lediglich dadurch erzielt werden, daß man die Strahlspannung verändert, welche beispielsweise von der veränderlichen Spannungslieferquelle 54 her zwecks Änderung der Strahlgeschwindigkeit geliefert wird, so wie es bereits im deutschen Patent 966 721 unter Schutz gestellt ist.

Für optimale Ergebnisse ist es erwünscht, einen möglichst guten Abschluß am Strömungsabwärtsende des Wellenführungspfades vorzusehen. Infolgedessen sind die Streublocks, welche dort vorgesehen sind, so ausgebildet, daß sie Reflexionen über das gesamte Band von Wellenlängen, welche sich wahrscheinlich entlang der Wellenführungseinrichtung fortpflanzen, auf einen Kleinstwert gebracht werden. Auf diese Weise werden Oszillationen bzw. Schwingungen infolge reflektierter Vorwärtswellen unterdrückt, welche sich sonst auf die gewünschte Rückwärtsschwingungswelle nachteilig auswirken würden. Darüber hinaus sucht diese Eigentümlichkeit auch die Gleichförmigkeit als Funktion der Frequenz in bezug auf die Ausgangshöhe der Rückwärtsschwingungen zu verbessern, so wie es bereits im deutschen Patent 966 721 unter Schutz gestellt ist.

Es ist außerdem erwünscht, eine gleichförmige Übertragung am Strömungsaufwärtsende zwischen der Ausgangswellenführung und dem Wellenführungskreis zur Erzielung eines gleichförmigen Ausgangs über das interessierende Frequenzband hinweg vorzusehen.

Allgemein gesprochen, soll die Kreiseinrichtung eine hohe Impedanz, die im wesentlichen konstant ist, und einen geringen Stromkreisverlust über das weite bzw. breite Frequenzband aufweisen, wenn eine Rückwärtsausführungsform der Fortpflanzung unterstützt wird. Zusätzlich dazu soll der Kreis unschwer mit üblichen Ausgangskreisen über ein weites bzw. breites Frequenzband zum Zusammenwirken gebracht werden können.

Verschiedene andere Ausführungsformen von Wellenführungskreisen können in gleicher Weise für die Fortpflanzung der Rückwärtswelle zur Anwendung kommen. Es ist im allgemeinen vorteilhaft, eine Wellenführungseinrichtung zu verwenden, welche entwickelt worden ist, um das Zusammenwirken bzw. Interferenz mit einem zylindrischen Elektronenstrahl zu begünstigen, um dadurch eine größere Gleichförmigkeit der Elektronengeschwindigkeit, kleinere magnetische Brennpunktfelder bzw. Bündelungsfelder und geringere Kathodenbelastungen erreichen zu können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Mikrowellengenerator, bei welchem ein Elektronenstrahl, der sich von einer Elektronenquelle her in Richtung auf eine Kollektorelektrode hin fortpflanzt, mit einer Welle zusammenwirkt, die in einer Wellenführung entgegengesetzt der Elektronenbewegungsrichtung wandert, wobei der Mikrowellenausgang am Ende der Wellenführung in der Nähe der Elektronenquelle abgenommen und am Ende der Wellenführung in der Nähe der Auffangelektrode ein Energieabsorptionswiderstand vorgesehen ist, und daß zwecks Hervorrufens einer starken Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und der in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Wanderwelle die Wellenführung periodisch angeordnete Spalte aufweist, durch weiche ein starkes Längsfeld der Wechselwirkung oder Verkettung der elektromagnetischen Wellen mit dem Elektronenstrahl erzeugt wird, wobei zwischen den Spalten Bereiche vorhanden sind, durch welche schwache Längsverkettungsfelder der elektromagnetischen Wellen mit dem Elektronenstrahl hervorgerufen werden, dadurch gekennzeichnet,. daß ein Elektronenbeschleuniger vorgesehen und so ausgebildet ist, daß er ein Steuergitter und ein hiervon getrenntes Beschleunigungsgitter aufweist und die Geschwindigkeit des Elektronenstrahls derart einzuregeln vermag, daß die Durchgangszeit für den Zwischenraum bzw. Abstand zwischen aufeinanderfolgenden gleichen periodischen Intervallen für ein Elektron im wesentlichen gleich der Durchgangszeit für eine Integralzahl von Wellenlängen ist, jedoch abzüglich dem Abstand bzw. Zwischenraum zwischen zwei der vorerwähnten aufeinanderfolgenden gleichen periodischen Intervallen für sich fortpflanzende Wellen, welche entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des Elektronenstrahls wandern.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Französische Patentschriften Nr. 951098, 979 095;
   The BeH System Techn. Journal, 1950, S. 438 bis 440; Proceeding of the IRE, September 1951, S. 1040;
   Electronics, Januar 1951, S. 67.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 966 271.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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