DE1259981B - Coupling window for maximum frequency energy - Google Patents

Description

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

H03h
Deutsche Kl.: 21a4-74H03h
German class: 21a4-74

Nummer: 1259 981Number: 1259 981

Aktenzeichen: E 25453IX d/21 a4File number: E 25453IX d / 21 a4

Anmeldetag: 3. September 1963 Filing date: September 3, 1963

Auslegetag: 1. Februar 1968Open date: February 1, 1968

Die Erfindung betrifft ein Koppelfenster für Höchstfrequenzenergie großer Leistung aus Isoliermaterial, das zumindest auf einer Seite einen dünnen leitenden Belag zur Ableitung von sich auf der Oberfläche des Fensters ansammelnden elektrischen Ladüngen aufweist.The invention relates to a coupling window for high-frequency energy of high power made of insulating material, at least on one side a thin conductive coating for dissipation from itself on the surface the window has accumulating electrical charges.

Es ist allgemein üblich, Höchstfrequenzenergie aus einem evakuierten Höchstfrequenzgenerator, beispielsweise einem Magnetron, mittels eines Ausgangshohlleiters über ein Koppelfenster aus geeignetem Isoliermaterial zu entnehmen. Dabei tritt jedoch das Problem auf, daß sich an derartigen Koppelfenstern elektrische Ladungen ansammeln, die bei Übertragung hoher Leistungen bei hohen Frequenzen einen Wert erreichen können, bei dem plötzliche Entladüngen stattfinden, die zu Durchschlägen führen. Diese Gefahr von Durchschlägen durch plötzliche Entladung statischer elektrischer Ladungen auf einem Koppelfenster für Höchstfrequenzenergie stellt eine unerwünschte Grenze für die Anwendungsmöglich- ao keit derartiger Fenster bezüglich Leistung und Frequenz dar.It is common practice to use ultra high frequency energy from an evacuated ultra high frequency generator, for example a magnetron, by means of an output waveguide via a coupling window of suitable Remove insulation material. However, the problem arises that such coupling windows accumulate electrical charges that cause a high power transmission at high frequencies Can reach value at which sudden discharges take place that lead to breakdowns. This risk of sudden breakdowns Discharge of static electrical charges on a coupling window for high frequency energy represents a undesirable limit for the possible application of such windows in terms of power and frequency represent.

Es ist bereits ein Koppelfenster bekannt, bei dem zur Ableitung der sich auf der Oberfläche jeder Fensterseite ansammelnden Ladungen auf beiden Seiten des Fensters ein dünner leitender Belag aufgebracht ist. Mittels dieser Anordnung ist es zwar möglich, Durchschläge am Koppelfenster zu verhindern, aber durch das Anbringen der leitenden Beläge muß in Kauf genommen werden, daß auf Grund der vorhandenen Diskontinuität in der Leitung erhebliche Reflexionsverluste auftreten. Diese unerwünschten Auswirkungen der leitenden Beläge können zwar durch spezielle Einrichtungen wie zylindrische induktive Finger vermindert werden, aber diese Maßnahmen sind umständlich und aufwendig, da derartige Finger in ganz spezieller Weise und äußerst exakt angebracht werden müssen.There is already a coupling window known, in which to derive each on the surface Window side charges accumulating on both sides of the window a thin conductive coating is applied is. With this arrangement it is possible to prevent breakdowns on the coupling window, but by attaching the conductive coverings it must be accepted that on the basis of the existing ones Discontinuity in the line, significant reflection losses occur. These undesirable Effects of conductive coatings can be achieved by special devices such as cylindrical inductive Fingers are reduced, but these measures are cumbersome and expensive, as such Fingers must be attached in a very special way and extremely precisely.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines einfach aufgebauten Koppelfensters für Höchstfrequenzenergie großer Leistung, das keine Reflexionsverluste verursacht und bei dem die Gefahr des Auftretens von Durchschlägen durch plötzliche Entladung statischer elektrischer Ladungen beseitigt ist.The aim of the invention is to create a simply constructed coupling window for ultra-high frequency energy great power that does not cause reflection loss and where there is a risk of occurrence from breakdowns caused by the sudden discharge of static electrical charges.

Dies wird gemäß der Erfindung bei einem Koppelfenster der eingangs angeführten Gattung dadurch erreicht, daß der leitende Belag in Form dünner, in an sich bekannter Weise im wesentlichen senkrecht zur Richtung der hochfrequenten elektrischen Feldkomponente verlaufenden Linien auf die Fensteroberfläche aufgebracht ist.According to the invention, this is achieved in a coupling window of the type mentioned at the outset by that the conductive coating in the form of thin, in a known manner substantially perpendicular to Lines running in the direction of the high-frequency electric field component on the window surface is upset.

Gemäß der Erfindung ist im Fall eines kreisför-Koppelfenster für HöchstfrequenzenergieAccording to the invention, in the case of a Kreisför coupling window for ultra-high frequency energy

Anmelder:Applicant:

English Electric Valve Company Limited, LondonEnglish Electric Valve Company Limited, London

Vertreter:Representative:

Dr. W. Müller-Bore, Dipl.-Ing. H. Gralfs,Dr. W. Müller-Bore, Dipl.-Ing. H. Gralfs,

3300 Braunschweig, Am Bürgerpark 8,3300 Braunschweig, Am Bürgerpark 8,

und Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. G. Manitz,and Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. G. Manitz,

8000 München 22, Robert-Koch-Str. 1,8000 Munich 22, Robert-Koch-Str. 1,

PatentanwältePatent attorneys

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Alan Hugh Pickering, Springfield, Chelmsford;Alan Hugh Pickering, Springfield, Chelmsford;

Frederick Charles Thompson,Frederick Charles Thompson,

Arthur James Young, Danbury, EssexArthur James Young, Danbury, Essex

(Großbritannien)(Great Britain)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 1. Oktober 1962,Great Britain October 1, 1962,

vom 28. Juni 1963 (37029) --dated June 28, 1963 (37029) -

migen Fensters für Höchstfrequenzenergie im E₀₁-Mode, bei dem das elektrische Feld in der Fensterebene radial verläuft, zumindest auf einer Fensterseite ein spiralförmiger leitender Belag aufgebracht.Migen window for maximum frequency energy in E ₀₁ mode, in which the electric field in the window plane runs radially, at least on one side of the window a spiral-shaped conductive coating is applied.

Im Fall eines kreisförmigen Fensters für Höchstfrequenzenergie im H₀₁-Mode, bei dem keine radiale Komponente in der Ebene des Fensters auftritt, ist mindestens auf einer Seite des Fensters ein aus einer Anzahl radial verlaufender Linien bestehender leitender Belag aufgebracht.In the case of a circular window for maximum frequency _{energy in the H 01} mode, in which no radial component occurs in the plane of the window, a conductive coating consisting of a number of radially extending lines is applied to at least one side of the window.

Für Höchstfrequenzenergie im H_n-Mode ist gemäß der Erfindung der leitende Belag in Form gerader Linien aufgebracht, die senkrecht zur Ebene der elektrischen Polarisierung verlaufen.For maximum frequency _{energy in the H n} mode, according to the invention, the conductive coating is applied in the form of straight lines which run perpendicular to the plane of electrical polarization.

Der leitende Belag ist jeweils so bemessen, daß die hochfrequenten Verluste niedrig sind und eine angemessene HF-Spannung am Fenster erhalten bleibt. Geeignete Materialien für die erfindungsgemäßen Beläge sind kolloidales Graphit und Metall, das mittels eines geeigneten Verfahrens, beispielsweise durch An-The conductive coating is dimensioned so that the high-frequency losses are low and reasonable HF voltage is maintained at the window. Suitable materials for the coverings according to the invention are colloidal graphite and metal, which by means of a suitable process, for example by

709 747/205709 747/205

strich oder Aufsprühen, angebracht werden kann. Dabei ist stets darauf zu achten, daß die von dem Belag gebildeten Leiter möglichst senkrecht zu den elektrischen Feldlinien verlaufen, um die Absorption hochfrequenter Energie und damit das Auftreten von S Verlusten so weit wie möglich herabzusetzen.brushed or sprayed on. It is always important to ensure that the Coating formed conductors run as perpendicular as possible to the electric field lines to the absorption to reduce high-frequency energy and thus the occurrence of S losses as much as possible.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. Die Erfindung wird dabei für den Fall der Anwendung bei Fenstern für kreisförmige Hohlleiter beschrieben.Further details and advantages of the invention are explained below with reference to the drawing. The invention is used in the case of windows for circular waveguides described.

Fig. 1 zeigt in herkömmlicher Weise den Verlauf des elektrischen Feldes in der Ebene des Fensters eines kreisförmigen Hohlleiters, der im E₀₁-Mode betrieben wird;1 shows in a conventional manner the course of the electric field in the plane of the window of a circular waveguide which is operated _{in the E 01 mode;}

F i g. 2 ist die Ansicht eines erfindungsgemäßen Fensters für einen derartigen Leiter;F i g. Figure 2 is a view of a window according to the invention for such a ladder;

F i g. 3 zeigt in ähnlicher Weise den Verlauf des elektrischen Feldes in der Ebene des Fensters eines kreisförmigen Hohlleiters, der im H₀₁-Mode betrieben wird, undF i g. 3 shows in a similar way the course of the electric field in the plane of the window of a circular waveguide _{which is operated in the H 01} mode, and FIG

Fig._4 zeigt die Ansicht eines erfindungsgemäßen Fensters für diesen Fall.Fig._4 shows the view of an inventive Window for this case.

In F i g. 1 stellen die gepfeilten gestrichelten Linien das elektrische Feld in einem kreisförmigen Hohlleiter 1, der im E₀₁-MMe betrieben wird, dar. Gemäß der Erfindung wird das Fenster auf einer oder auf beiden Seiten, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einem dünnen spiralförmigen Belag 2, beispielsweise aus kolloidem Graphit oder Metall, versehen. In F i g. 2 ist der Belag auf nur einer Fläche des Fensters dargestellt. In Fig. 1, the arrowed dashed lines represent the electric field in a circular waveguide 1, which is operated in the E ₀₁ -MMe. According to the invention, the window is on one or both sides, as shown in FIG. 2, with a thin spiral Cover 2, for example made of colloidal graphite or metal, provided. In Fig. 2 shows the covering on only one surface of the window.

Die gepfeilten Linien in F i g. 3 zeigen den Verlauf des elektrischen Feldes in einem Hohlleiter 1, der im H₀₁-Mode betrieben wird. In diesem Fall findet ein Belag 3 aus radial verlaufenden Linien, wie in Fig. 4 dargestellt, Anwendung. Wie nach Fig. 2 ist nur ein einseitiger Belag dargestellt, obwohl beide Seiten des Fensters mit einem Belag versehen werden können.The arrow lines in FIG. 3 show the course of the electric field in a waveguide 1 which is operated _{in the H 01 mode.} In this case, a covering 3 made up of radially extending lines, as shown in FIG. 4, is used. As in FIG. 2, only one-sided covering is shown, although both sides of the window can be provided with a covering.

Werden auf beiden Fensterflächen Beläge vorge- . sehen, so sind diese im allgemeinen gleichartig, jedoch ist dies keine notwendige Bedingung.Coverings are provided on both window surfaces. see, these are generally similar, however this is not a necessary condition.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Koppelfenster für Höchstfrequenzenergie großer Leistung aus Isoliermaterial, das mindestens auf einer Seite einen dünnen leitenden Belag zur Ableitung von sich auf der Oberfläche des Fensters ansammelnden elektrischen Ladungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Belag in Form dünner, in an sich bekannter Weise im wesentlichen senkrecht zur Richtung der hochfrequenten elektrischen Feldkomponente verlaufenden Linien auf die Fensteroberfläche aufgebracht ist.1. Coupling window for high-frequency energy of high performance made of insulating material that is at least on one side a thin conductive coating to dissipate itself on the surface the window has accumulating electrical charges, characterized in that that the conductive coating in the form of thin, in a known manner substantially perpendicular to Lines running in the direction of the high-frequency electric field component on the window surface is upset. 2. Koppelfenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Form dünner Linien ausgebildete leitende Belag auf beiden Fensterseiten angebracht ist.2. coupling window according to claim 1, characterized in that the in the form of thin lines trained conductive covering is attached to both sides of the window. 3. Koppelfenster nach Anspruch 1 oder 2 für Höchstfrequenzenergie im E₀₁-Mode, gekennzeichnet durch mindestens einen spiralförmigen leitenden Belag.3. coupling window according to claim 1 or 2 for maximum frequency _{energy in the E 01} mode, characterized by at least one spiral-shaped conductive coating. 4. Koppelfenster nach Anspruch 1 oder 2 für Höchstfrequenzenergie im H₀₁-Mode, gekennzeichnet durch mindestens einen leitenden Belag, der aus einer Anzahl radial verlaufender Linien besteht.4. coupling window according to claim 1 or 2 for maximum frequency _{energy in the H 01} mode, characterized by at least one conductive coating, which consists of a number of radially extending lines. 5. Koppelfenster nach Anspruch 1 oder 2 für Höchstfrequenzenergie im H_1]L-Mode, gekennzeichnet durch mindestens einen leitenden Belag in Form gerader Linien, die senkrecht zur Ebene der elektrischen Polarisierung verlaufen.5. coupling window according to claim 1 or 2 for maximum frequency _{energy in the H 1] L} mode, characterized by at least one conductive coating in the form of straight lines which run perpendicular to the plane of electrical polarization. 6. Koppelfenster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Material Graphit ist.6. coupling window according to one of the preceding claims, characterized in that the conductive material is graphite. 7. Koppelfenster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem leitenden Belag gebildeten Leiter möglichst senkrecht zu den elektrischen Feldlinien verlaufen.7. coupling window according to one of the preceding claims, characterized in that the Conductor formed by the conductive coating as perpendicular as possible to the electrical field lines get lost. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 065 035;
französische Patentschrift Nr. 1295 748;
USA.-Patentschrift Nr. 2 990 526.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 065 035;
French Patent No. 1295 748;
U.S. Patent No. 2,990,526. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings 709 747/205 1.68 ® Bundesdruckerei Berlin709 747/205 1.68 ® Bundesdruckerei Berlin