DE3009617C2 - Verfahren zur Herstellung einer Mikrowellen-Verzögerungsleitung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Mikrowellen-VerzögerungsleitungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrowellen-Verzögerungsleitung, die ein rohrförmiges
Gehäuse und eine innere, elektrisch leitende Wendel aufweist, die mittels einer aus einem dielektrischen
Werkstoff bestehenden, an ihrer Außenseite anliegenden und zu ihr gleichsinnigen Stützwendel in
dem Gehäuse gehalten ist, bei welchem Verfahren zunächst zur Bildung der inneren Wendel ein aus einem
elektrisch leitenden Material bestehendes Band auf einen zylindrischen Kern in Form einer Wendel
aufgewickelt wird, anschließend auf die Wendel zur Bildung der Stützwendel ein dielektrisches Material in
einer Dicke aufgebracht wird, die größer ist als der Abstand zwischen Stützwendel und Gehäuse, und dann
die Dicke des dielektrischen Materials durch Abschleifen vermindert wird, bis die von dem dielektrischen
Material gebildete Stützwendel einen Durchmesser hat, der dem Innendurchmesser des Gehäuses gleich ist,
worauf der Kern entfernt und die mit dem dielektrischen Werkstoff bedeckte, elektrisch leitende Wendel in
fa5 das Gehäuse eingebaut wird.
Mikrowellen-Verzögerungsleitungen der genannten Art finden vorwiegend in Wanderfeldröhren Verwendung,
bei denen ein Elektronenstrom mit dem Feld einer
sich fortpflanzenden elektromagnetischen Welle in solcher Weise in Wechselwirkung steht, daß eine
Verstärkung der Energie der elektromagnetischen Welle stattfindet. Um die gewünschte Wechselwirkung
herbeizuführen, wird zur Fortpflanzung der elektro- ">
magnetischen Welle eine Verzögerungsleitung vorgesehen, insbesondere in Form einer elektrisch leitenden
Wendel, deren Achse im wesentlichen mit dem Weg des Elektronenstroms zusammenfällt. Die Verzögerungsleitung
definiert einen Fortpflanzungsweg für die elektromagnetische Welle, der bedeutend länger ist als die
axiale Länge der Anordnung, so daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Welle im wesentlichen gleich der
Geschwindigkeit des Elektronenstromes ist.
Eine solche Mikrowellen-Verzögerungsleitung und π ein Verfahren zu deren Herstellung ist aus der US-PS
41 15 721 bekannt. Zur Herstellung der Verzögerungsleitung wird ein Kern verwendet, der eine wendeiförmige
Nut mit der für den wendeiförmigen Innenleiter gewünschten Steigung aufweist, und es wird das den »
wendeiförmigen Innenleiter bildende Band in diese Nut hineingelegt. In die gleiche Nut hinein wird dann ein
dielektrisches Material als Plasmastrahl in die Nut gesprüht und damit auf die freiliegende Oberfläche der
zuvor eingelegten elektrisch leitenden Wendel aufge- :">
bracht. Danach werden der Kern und das aufgesprühte dielektrische Material mit hoher Genauigkeit auf den
gewünschten Durchmesser abgeschliffen. Die so erhaltene Anordnung wird dann in das rohrförmige Gehäuse
eingesetzt und darin befestigt. Danach wird der Kern durch chemisches Ätzen entfernt.
Bei der Konstruktion von Wanderfeldröhren ist zu berücksichtigen, daß die Wechselwirkung zwischen dem
Elektronenstrahl und der sich fortpflanzenden Welle eine zunehmende Verminderung der Axialgeschwindig- r,
keit des Elektronenstrahls beim Durchlaufen der Röhre hervorruft. Infolgedessen können die Axialgeschwindigkeiten
des Elek'.ronenstroms und der sich fortpflanzenden Welle nahe dem Ausgangsende der Röhre erheblich
voneinander abweichende Werte annehmen, wodurch w der Wirkungsgrad der Röhre reduziert wird. Bisher
wurde dieses Problem bei Wanderfeldröhren mit wendeiförmigen Innenleiter durch eine zunehmende
Verminderung der Wendelsteigung längs des Weges des Elektronenstromes gelöst, um dadurch die Axialge- 4-,
schwindigkeit der laufenden Welle in dem gleichen Maß zu vermindern, wie die Axialgeschwindigkeit des
Elektronenstroms abnimmt. Wendeiförmige Verzögerungsleitungen mit abnehmender Steigung sind beispielsweise
in der US-PS 28 51 630 beschrieben.
Ein weiterer Gesichtspunkt, der bei der Konstruktion von Wanderfeldröhren zu beachten ist, betrifft eine
Belastung der Verzögerungsleitung bezüglich ihrer Stromleitung, um eine Phasengeschwindigkeits-Frequenz-Charakteristik
für die sich fortpflanzenden ■-,-, Wellen zu erzielen, die für einen Breitbandbetrieb
erforderlich ist. Eine für den Stand der Technik typische Art der Belastung, durch weiche die Bandbreite einer
Wanderfeldröhre mit wendeiförmiger Verzögerungsleitung erhöht werden soll, ist in der US-PS 39 72 005 μ
beschrieben. Die hieraus bekannte kapazitive Belastung macht von einer Anzahl langestreckter, nach außen
offener, leitender Kanäle Gebrauch, die sich von dem Gehäuse der Verzögerungsleitung aus nach Innen
erstrecken und deren offene Seiten der Verzögerungsleitung gegenüberstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrowellen-Verzögerungsleitung
der eingargs beschriebenen Art anzugeben,
das eine Herstellung von Wendel und Stützwendel mit ggf. unterschiedlicher Gestalt mit hoher Genauigkeit
gestattet und zugleich die Notwendigkeit vermeidet, den Kern durch Ätzen zu entfernen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß nach dem Aufwickeln des elektrisch
leitenden Bandes auf den Kern und vor dem Aufbringen des dielektrischen Materials ein zweites Band, das aus
einem durch selektives Ätzen entfernbaren Material besteht und dessen Breite größer ist als der Zwischenraum
zwischen benachbarten Windungen der inneren Wendel, derart in Form einer Maskenwendel auf den
Kern aufgewickelt wird, daß es den Zwischenraum zwischen den Windungen und die an den Zwischenraum
angrenzenden Bandabschnitte dei inneren Wendel überdeckt, daß das dielektrische Material auf die
freiliegenden Oberflächen der inneren Wendel und der Maskenwendel aufgebracht wird und daß die Maskenwendel
nach dem Abschleifen des dielektrischen Materials durch Ätzen entfernt wird.
Durch ein solches Verfahren können nicht nur die Herstellungskosten vermindert werden, sondern es
lassen sich auch die einzelnen Konstruktionsparameter mit hoher Genauigkeit festlegen. Weiterhin ist von
Vorteil, daß bei der nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Verzögerungsleitung in den Bereichen, in
denen hohe elektromagnetische Felder herrschen, eine geringere Menge an dielektrischem Material vorhanden
ist. Infolgedessen kann eine höhere Wechselwirkungs-Impedanz zwischen der laufenden Welle und dem
Elektronenstrom erzielt werden, was einen erhöhten Wirkungsgrad und eine höhere Verstärkung pro
Längeneinheit der Anordnung zur Folge hat.
Weiterhin ist es möglich, eine solche Verzögerungsleitung
mit höheren Frequenzen zu betreiben als es bisher bei dieser Art von Verzögerungsleitungen
möglich war.
Es kann auch zur Herstellung der zweiten Wendel ein Band verwendet werden, das wenigstens einen Abschnitt
mit sich ändernder Breite aufweist, se daß sich in diesem Bereich des Bandes der Zwischenraum zwischen
den benachbarten Windungen der zweiten Wendel längs der Achse der Wendel ändert. Als Folge davon hat
bei der resultierenden Verzögerungsleitung wenigstens ein Abschnitt der dielektrischen Wendel, welche den
wendeiförmigen Innenleiter trägt, eine sich in Achsrichtung der Wendel ändernde Breite, wodurch die
Phasengeschwindigkeit der laufenden Welle in Richtung auf das Ausgangsende der Verzögerungsleitung vermindert
werden kann. Dadurch ist es möglich, die Phasengeschwindigkeit der laufenden Welle nahe dem
Ausgangsende der Verzögerungsleitung der verminderten Axialgeschwindigkeit des Elektronenstromes anzupassen,
so daß auch nahe dem Ausgangsende der Verzögerungsleitung eine hohe Wechselwirkung zwischen
der laufenden Welle und dem Elektronenstrom gewährleistet ist.
Ferner kann ein elektrisch le'tendes Band verwendet werden, das auf einer Seite eine vorspringende Rippe
aufweist und derart auf den Kern aufgewickelt wird, daß die Rippe dem Kern abgewandt ist, und daß zur
Herstellung der zweiten Wendel ein Band verwendet wird, dessen Breite wenigstens annähernd gleich dem
Zwischenraum zwischen den Rippen benachbarter Windungen des Innenleiters ist. Eine auf diese Weise
hergestellte Verzögerungsleitung hat also einen gerippten Innenleiter, der nicht nur der Verzögerungsleitung
eine größere Bandbreite verleiht, sondern auch die Wechselwirkung-Impedanz und damit den Wirkungsgrad
und die Verstärkung bei Frequenzen im oberen Bereich des Durchlaßbandes erhöht.
Bei einer weiteren Form von Verzögerungsleitungen >
der eingangs genannten Art, besitzt das das wendeiförmige Stützglied bildende Band wenigstens auf einem
Teil seiner Länge eine sich ändernde, also abnehmende oder zunehmende Breite oder der Innenleiter weist auf
seiner dem Gehäuse zugewandten Außenseite eine u> vorspringende Rippe auf. Das an der Außenseite der
Rippe anliegende, wendeiförmige Stützglied kann die gleiche Breite aufweisen wie die Rippe an der
Außenseite des Innenleiters. Die Breite der Rippe kann etwa einviertel bis dreiviertel der Breite des den Γ)
Innenleiter bildenden Bandes betragen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen die
Fig. 1 bis 7 eine Mikrowellen-Verzögerungsleitung mit wendeiförmigem Innenleiter in aufeinanderfolgenden
Stufen ihrer Herstellung,
Fig. 8 ein Band mit sich ändernder Breite zur Herstellung der als Maske dienenden zweiten Wendel
zur Herstellung einer zweiten Ausführungsform der Verzögerungsleitung, :ί
F i g. 9,10 und 11 verschiedene Stufen der Herstellung
einer zweiten Ausführungsform der Wendelleitung unter Verwendung des Bandes nach F i g. 8, die den
Stufen gemäß den F i g. 2,4 und 7 entsprechen, und
Fig. 12 bis 15 verschiedene Stufen der Herstellung
einer weiteren Ausführungsform einer Verzögerungsleitung mit einem gerippten Innenleiter, welche den
Stufen gemäß den F i g. 1,2,4 und 7 entsprechen.
Bei der in den Fi g. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsform zeigt F i g. 1 die Wendel 10 einer Verzögerungslei-
tung, die durch Aufwickeln eines Bandes 12, das aus einem elektrisch leitenden Material besteht, auf einen
zylindrischen Kern 14 hergestellt worden ist. Das Material des Bandes 12 darf durch ein in nachfolgenden
Verfahrensschritten angewendetes Ätzmittel nicht angegriffen werden. Der Kern 14 ist nicht genutet und
braucht daher auch nicht mittels des genannten Ätzmittels entfernbar zu sein, sondern kann ausschließlich
aufgrund anderer Kriterien ausgewählt werden, wie beispielsweise Festigkeit oder Steifigkeit. Bevorzugte
Materialien für das Wendel 10 bildende Band 12 sind Kupfer, verkupfertes Wolfram oder verkupfertes
Molybdän, wogegen bevorzugte Werkstoffe für den Kern 14 Molybdän und Wolfram sind. Die Wendel 10
wird mit einem solchen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Windungen hergestellt, daß die gewünschten
Fortpflanzungs-Eigenschaften für die herzustellende Verzögerungsleitung erzielt werden.
Wie Fig.2 zeigt, wird anschließend ein Band 16,
dessen Breite größer ist als der Abstand zwischen den Windungen der leitenden Wendel 10 koaxial und im
gleichen Wicklungssinn über die Wendel 10 gewickelt, und zwar in solcher Weise, daß der Zwischenraum
zwischen den Windungen der Wendel 10 sowie Abschnitte der benachbarten Windungen der Wendel
10 überdeckt werden. Das aufgewickelte Band 16 bildet eine Maskenwendel 18, die in einem anschließenden
Verfahrensschritt, bei dem auf der inneren Wendel 10 ein dielektrisches Material abgeschieden wird, als
Maske dient. Die Breite der Maskenwendel 18 bestimmt das Ausmaß der Oberfläche der leitenden Wendel 10,
die dem abzuschneidenden dielektrischen Material ausgesetzt ist, und wird gemäß der gewünschten Breite
der herzustellenden, dielektrischen Stützwendel gewählt. Die Breite der dielektrischen Stützwendel ist
umso geringer, je größer die Breite der Maskenwendel 18 ist. Um das Entfernen der Maskenwendel 18 nach
dem Aufbringen des dielektrischen Materials zu erleichtern, sollte das Band 16 aus einem Material
bestehen, das mit Hilfe des oben erwähnten Ätzmittels entfernbar ist. Ein bevorzugtes Material für das Band 16
ist Aluminium, obwohl auch andere Materialien geeignet sind und statt dessen benutzt werden können.
Wie F i g. 3 zeigt, wird dann über der Maskenwendel 18 und auf den freiliegenden Flächenabschnitten der
inneren Wendel 10 der Verzögerungsleitung ein dielektrisches Material 20 abgeschieden, das ein
Stützglied für die Verzögerungsleitung bildet. Das dielektrische Material sollte eine niedrige Dielektrizitätskonstante
und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Es muß Angriffen des oben genannten Ätzmittels
widerstehen. Beispiele für geeignete dielektrische Werkstoffe sind Beryllium- und Aluminiumoxid. Vorzugsweise
wird das dielektrische Material durch Plasmastrahlen aufgebracht, obwohl auch andere
Methoden der Aufbringung in Form von Teilchen benutzt werden können. Wie F i g. 3 zeigt wird eine
ausreichende Menge des dielektrischen Materials 20 aufgebracht, um die wendeiförmigen Zwischenräume
zwischen den Windungen der Maskenwendel 18 auszufüllen als auch die freiliegende Oberfläche der
Maskenwendel 18 zu bedecken.
Überschüssiges dielektrisches Material wird dann durch genaues Abschleifen der Anordnung nach F i g. 3
auf einen bestimmten Durchmesser entfernt, so daß die in F i g. 4 dargestellte Anordnung entsteht. Bei der
Anordnung nach F i g. 4 wurde so viel Material entfernt, daß die Außenfläche der Maskenwendel 18 freiliegt. Es
kann jedoch dielektrisches Material auf der Außenfläche der Maskenwendel 18 verbleiben, wenn es
erwünscht ist, die mechanische Festigkeit zu erhöhen oder Gleichförmigkeit des abgeschiedenen dielektrischen
Materials bei großen Verhöltnissen zwischen dem Durchmesser des Gehäuses und dem Durchmesser der
leitenden Wendel der Verzögerungsleitung zu verbessern.
Anschließend wird der Kern 14 entfernt, indem er einfach aus der Anordnung herausgezogen wird, so daß
die in F i g. 5 dargestellte Anordnung verbleibt. Anschließend wird die Maskenwendel 18 durch chemisches
Ätzen entfernt, wozu das oben erwähnte Ätzmittel verwendet wird, so daß die in Fig.6 dargestellte
Anordnung entsteht Ein bei Anwendung der vorstehend genannten Materialien für die Bänder, den Kern
und das dielektrische Material bevorzugtes Ätzmittel ist eine beispielsweise 0,1 bis 10 molare Lösung von
Natriumhydroxid in Wasser, obwohl auch andere Ätzmittel geeignet sind.
Wie Fig.6 zeigt, bildet in der resultierenden
Anordnung das zurückgebliebene abgeschiedene dielektrische Material 20 eine Stützwendel 22, die die
leitende Wendel 10 koaxial umgibt und zu dieser gleichsinnig gewickelt ist Die dielektrische Stützwendel
22 erstreckt sich radial von der äußeren Umfangfläche
der leitenden Wendel 10 nach außen und haftet an der leitenden Wendel infolge der Adhäsion, die eine Folge
des Aufbringungsverfahrens ist Da bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren die Maskenwendel
18 Abschnitte der benachbarten Windungen der leitenden Wendel 10 überlappt hat die resultierende
dielektrische Stützwendel 22 eine Breite, die geringer ist
als die Breite der leitenden Wendel 10, und es sind die
beiden Seitenflächen der Slützwendel 12 gegenüber den Rändern der leitenden Wendel f 0 zurückgesetzt.
Wie F i g. 7 zeigt, wird die Anordnung nach F i g. 6 in ein rohrförmiges Gehäuse 24 eingesetzt, das bcispielsweise
aus Eisen und Kupfer bestehen kann. Dabei liegt die Außenfläche der dielektrischen Slützwendel 22 an
der Innenfläche des Gehäuses 24 fest an. Die in F i g. 7 veranschaulichte Operation kann unter Anwendung
üblicher Aufschrumpfverfahren durchgeführt werden, indem das Gehäuse 24 vor dem Einsetzen der
Anordnung nach Fig. 6 erwärmt wird. Wenn das Gehäuse 24 nach dem Einsetzen dieser Anordnung
abkühlt, schrumpft es auf die eingeführte Anordnung auf und stellt einen festen Sitz zu der Außenfläche der \r>
Stützwendel 22 her.
Da die leitende Wendel 10 seitlich zu beiden Seiten über den angrenzenden Abschnitt der dielektrischen
Stützwendel 22 übersteht, ist kein dielektrisches Material in unmittelbarer Nachbarschaft des Bereiches
zwischen aufeinanderfolgenden Windungen der leitenden Wendel 10 vorhanden, wo starke elektromagnetische
Felder vorhanden sind. Infolgedessen ist die Wechselwirkungs-Impedanz zwischen dem Elektronenstrom
und der sich längs der Verzögerungsleitung fortpflanzenden Welle in der Wanderfeldröhre erhöht,
in der die Verzögerungsleitung Anwendung findet. Das Ergebnis ist ein größerer Betriebs-Wirkungsgrad und
eine höhere Verstärkung pro Längeneinheit der Verzögerungsleitung. 3<>
Dr. JiL D;-jite der dielektrischen Stützwendel 22 durch
Wahl der Breite der Masken-Wendel 18 sehr genau bemessen werden kann, ist weiterhin eine genauere
Einhaltung verschiedener Konstruktionsparameter möglich, wie beispielsweise der Wechselwirkungs-Impedanz,
der dielektrischen Belastung und der Phasengeschwindigkeit der laufenden Welle, als es mit bekannten
Verfahren zur Herstellung von Verzögerungsleitungen möglich war, die wendeiförmige dielektrische Stützglieder
aufwiesen. Darüber hinaus führt das erfindungsgemäße Verfahren zu geringeren Herstellungskosten für
Verzögerungsleitungen dieser Art, und es gestattet die Erfindung die Herstellung solcher Anordnungen mit
kleineren Dimensionen, als es bisher möglich war, so daß die damit versehenen Wanderfeldröhren bei
höheren Frequenzen arbeiten können als bisher, beispielsweise im Ku-Band und höher.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in den F i g. 8 bis 11 dargestellt ist, wird ein Band 116 zum Herstellen
der Maskenwendel 118 verwendet, das einen Abschnitt
117 mit abnehmender Breite aufweist (Fig. 8). Wenn dieses Band 116 um die innere Wendel 110 gewickelt
wird, wie es F i g. 9 zeigt, so nimmt die Breite aufeinanderfolgender Windungen 118a, 118£>und 118c
der Maskenwendel 118, die von dem sich verjüngenden Abschnitt 117 des Bandes 116 gebildet wird, als
Funktion des Abstandes längs der Achse der Maskenwendel 118 allmählich ab. Demgemäß nimmt der
Zwischenraum zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen 118a, 1186 und 118c, der das dielektrische
Material 120 aufnimmt, entsprechend allmählich zu.
Die Herstellung der Verzögerungsleitung nach den Fig.8 bis 11 erfolgt in der gleichen Weise, wie es
vorstehend anhand der Anordnung nach den F i g. 1 bis 7 beschrieben worden ist Das Zwischenprodukt das
sich nach dem Abschleifen des Dielektrikums ergibt, ist in F i g. 10 dargestellt während F i g. 11 die vollständig
montierte Verzögerungsleitung wiedergibt
In der Verzögerungsleitung nach Fig. Il nimmt die
Breite aufeinanderfolgender Windungen 122a, 1226 und 122c der dielektrischen Stützwendel 122 als Funktion
des Abstandes längs der leitenden Wendel 110 allmählich zu. Infolgedessen ist eine allmählich zunehmende
Menge an dielektrischem Material im Weg der Welle vorhanden, die sich längs der Verzögerungsleitung
in Richtung auf deren Ausgangsende bewegt, wodurch die Phasengeschwindigkeit der laufenden
Welle in einer der Abnahme der Axialgeschwindigkeit des zugeordneten Elektronenstromes entsprechenden
Weise vermindert wird.
Da andererseits eine geringere Menge dielektrischen Materials nahe dem Eingangsende der leitenden
Wendel !!0 vorhanden ist, wird eine höhere Phasengeschwindigkeit
der laufenden Welle und eine höhere Wechselwirkungs-Impedanz zwischen der laufenden
Welle und dem Elektronenstrom nahe dem Eingangsende erzeugt als bei im übrigen vergleichbaren Anordnungen
nach dem Stand der Technik. Weiterhin wird durch den größeren Querschnitt der Stützwendel 122 nahe
dem Ausgangsende der Anordnung die Wärmeableitung in einem Bereich verbessert, in dem gewöhnlich
der Bedarf an einer guten Wärmeableitung am größten ist.
Eine weitere Ausführungsform, die insbesondere für breitbandige Wanderfeldröhren geeignet ist, ist in den
Fig. 12 bis 15 dargestellt. Komponenten der Ausführungsform nach den Fig. 12 bis 15. welche den
Komponenten der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 7 gleich oder äquivalent sind, sind mit Bezugsziffern
bezeichnet, die in der zweiten und dritten Stelle mit den Bezugsziffern der entsprechenden Komponenten in den
F i g. 1 bis 7 übereinstimmen, denen jedoch eine »2« vorangestellt ist.
Die Ausführungsform nach den Fig. 12 bis 15 macht von einer gerippten leitenden Wendel 210 Gebrauch,
die durch Aufwickeln eines Bandes 212 hergestellt ist, das einen Grundabschnitt 213 und eine Längsrippe 215
aufweist, deren Breite geringer ist als die Breite des Grundabschnittes 213 und die von dem Grundabschnitt
213 nach außen absteht, so daß der Grundabschnitt 213 an beiden Seiten über die Rippe 215 überstehende
Abschnitte bildet. Vorzugsweise hat die Rippe 215 eine Breite, die zwischen einem viertel und drei vierteln der
Breite des Grundabschnittes 213 liegt. Wie Fig. 12 zeigt, ist das Band 212 auf einen Kern 214 in solcher
Weise aufgewickelt daß der Grundabschnitt 213 am Kern 214 anliegt, während die Rippe 215 von dem
Grundabschnitt 213 radial nach außen absteht. Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein einheitliches
Band 212 verwendet wird, versteht es sich, daß statt dessen zwei einzelne Bänder unterschiedlicher Breite
verwendet werden können, von denen das eine den Grundabschnitt 213 und das andere die Rippe 215 bildet
Wie F i g. 13 zeigt wird die Maskenwendel 218 durch
Aufwickeln eines Bandes 216 hergestellt dessen Breite etwa gleich der Breite des Zwischenraumes zwischen
den benachbarten Windungen der Rippen 215 der leitenden Wendel 210 ist Die Maskenwendel 218 ist
zwischen aufeinanderfolgenden Windungen der Rippe 215 angeordnet und überlappt infolgedessen die über
die Rippen überstehenden Ränder des Grundabschnittes 213 der leitenden Wendel 210.
Die Herstellung der Verzögerungsleitung nach den Fig. 12 bis 15 erfolgt in der gleichen Weise, wie es
anhand der Anordnung nach den F i g. 1 bis 7 beschrieben worden ist Das Zwischenprodukt das nach
dem Schleifen erhalten wird, ist in Fig. 14 dargestellt,
während Fi g. 15 die endgültige Anordnung zeigt.
In der Verzögerungsleitung nach Fig. 15 ist das dielektrische Material der Stützwendel 222 noch weiter
von den unmittelbar zwischen aufeinanderfolgenden Windungen der leitenden Wendel 210, in denen sich ein
starkes elektromagnetisches Feld befindet, entfernt als bei der Anordnung nach F i g. 7. Dadurch wird eine noch
weitergehende Verbesserung des Wirkungsgrades und der Verstärkung erzielt. Darüber hinaus bewirkt die
Rippe 215 der leitenden Wendel 210 eine Leitungsbelastung der Verzögerungsleitung, die zu einer solchen
Abhängigkeit der Phasengeschwindigkeit von der Frequenz führt, daß ein Breitband-Betrieb erleichtert
wird.
Weiterhin hat die Anordnung nach Fig. 15 nicht nur einen einfacheren Aufbau, sondern sie ergibt auch eine
bessere Konstanz der Wechselwirkungs-Impedanz als Funktion der Frequenz für Wellen, die sich längs der
Verzögerungsleitung bewegen, als bei bekannten Anordnungen. Diese Verbesserung ist besonders ausgeprägt,
weil in der Anordnung nach Fig. 15 die Wechselwirkungs-Impedanz bei Frequenzen im oberen
Bereich des Durchlaßbandes der Anordnung erhöht wird, wodurch bei diesen Frequenzen der Wirkungsgrad
und die Verstärkung erhöht werden.
Ein weiterer Vorteil der Verzögerungsleitung nach Fig. 15 ergibt sich aus der Tatsache, daß für gewisse
niederfrequente Wanderfeldröhren ein relativ großer radialer Abstand zwischen den leitenden Wendel und
dem rohrförmigen Gehäuse erforderlich ist. Wenn bisher dieser Abstand die maximale Dicke überschritt,
mit der dielektrisches Material unter Anwendung der Plasmastrahltechnik aufgebracht werden konnte, konnte
diese Technik bei der Herstellung solcher Röhren nicht angewendet werden. Hier wird diese Beschränkung
ausgeschaltet, indem die Höhe der Rippe 215 dazu benutzt werden kann, Unterschiede im Radialabstand
auszugleichen, wenn es erforderlich ist.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung einer Mikrowellen-Verzögerungsleitung,
die ein rohrförmiges Gehäuse und eine innere, elektrisch leitende Wendel aufweist,
die mittels einer aus einem dielektrischen Werkstoff bestehenden, an ihrer Auäenseite anliegenden und
zu ihr gleichsinnigen Stützwendel in dem Gehäuse gehalten ist bei welchem Verfahren zunächst zur
Bildung der inneren Wendel ein aus einem elektrisch leitenden Material bestehendes Band auf einen
zylindrischen Kern in Form einer Wendel aufgewikkelt wird, anschließend auf die Wendel zur Bildung
der Stützwendel ein dielektrisches Material in einer Dicke aufgebracht wird, die größer ist als der
Abstand zwischen Stützwendel und Gehäuse, und dtnn die Dicke des dielektriscnen Materials durch
Abschleifen vermindert wird, bis die von dem dielektrischen Material gebildete Stützwendel einen
Durchmesser hat, der dem Innendurchmesser des Gehäuses gleich ist, worauf der Kern entfernt und
die mit dem dielektrischen Werkstoff bedeckte, elektrisch leitende Wendel in das Gehäuse eingebaut
wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufwickeln des elektrisch leitenden Bandes (12)
auf den Kern (14) und vor dem Aufbringen des dielektrischen Materials (20) ein zweites Band (16),
das aus einem durch selektives Ätzen entfernbaren Material besteht und dessen Breite größer ist als der
Zwischenraum zwischen benachbarten Windungen der inneren Wendel (10), derart in Form einer
Maskenwendel (18) auf den Kern (14) aufgewickelt wird, daß es den Zwischenraum zwischen den
Windungen und die an den Zwischenraum angrenzenden Abschnitte der inneren Wendel (10) überdeckt,
daß das dielektrische Material (20) auf die freiliegenden Oberflächen der inneren Wendel (10)
und der Maskenwendel (18) aufgebracht wird und daß die Maskenwendel (18) nach dem Abschleifen
des dielektrischen Materials (20) durch Ätzen entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herstellung der Maskenwendel (118) ein Band (116) verwendet wird, das wenigstens
einen Abschnitt (117) mit sich ändernder Breite aufweist, so daß sich in diesem Bereich des Bandes
der Zwischenraum zwischen benachbarten Windungen der Maskenwendel längs der Achse der Wendel
ändert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch leitendes Band (212), das
auf einer Seite eine vorspringende Rippe (215) aufweist, verwendet und derart auf den Kern (214)
aufgewickelt wird, daß die Rippe (215) dem Kern abgewandt ist, und daß zur Herstellung der
Maskenwendel (218) ein Band (216) verwendet wird, dessen Breite wenigstens annähernd gleich dem
Zwischenraum zwischen den Rippen (215) benachbarter Windungen der inneren Wendel (210) ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung
der inneren Wendel (10) ein aus Kupfer, verkupfertem Wolfram oder verkupfertem Molybdän
bestehendes Band (12), zur Herstellung der Maskenwendel (18) ein aus Aluminium bestehendes
Band (16), als dielektrisches Material (20) Berylliumoxid oder Aluminiumoxid und als Kernmaterial
Molybdän oder Wolfram verwendet wird.
5. Mikrowellen-Verzögerungsleitung, die ein rohrförmiges
Gehäuse und eine innere, elektrisch leitende Wendel aufweist, die mittels einer aus einem
dielektrischen Werkstoff bestehenden, an ihrer Außenseite anliegenden und zu ihr gleichsinnigen
Stützwendel in dem Gehäuse gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stützwendel (118)
bildende Band (116) wenigstens auf einem Teil seiner
Länge (117) eine sich ändernde Breite hat
ίο 6. Mikrowellen-Verzögerungsleitung nach Anspruch
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des die Stützwendel (118) bildenden Bandes (116)
geringer ist als die Breite des die innere Wendel (110)bildenden Bandes(112).
7. Mikrowellen-Verzögerungsleitung, die ein rohrförmiges
Gehäuse und eine innere, elektrisch leitende Wendel aufweist, die mittels einer aus einem
dielektrischen Werkstoff bestehenden, an ihrer Außenseite anliegenden und zu ihr gleichsinnigen
Stützwendel in dem Gehäuse gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß ihre innere Wendel (210) auf
ihrer dem Gehäuse zugewandten Außenseite eine vorspringende Rippe (215) aufweist und die Stützwendel
(222) an der Außenfläche der Rippe (215) anliegt.
8. Mikrowellen-Verzögerungsleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwendel
(222) im wesentlichen die gleiche Breite aufweist wie die Rippe (215) an der Außenseite der
JO inneren Wendel (210).
9. Mikrowellen-Verzögerungsleitung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die
innere Wendel (210) bildende Band (212) zu beiden Seiten der Rippe (215) angeordnete, überstehende
J5 Abschnitte aufweist.
10. Mikrowellen-Verzögerungsleitung nach einem
der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Rippe (215) etwa einviertel bis
dreiviertel der Gesamtbreite des die innere Wendel
(210) bildenden Bandes (212) beträgt.
Applications Claiming Priority (1)
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US4465987A (en) * | 1982-09-07 | 1984-08-14 | Hughes Aircraft Company | Ring-bar slow wave structure and fabrication method |
US4494034A (en) * | 1982-12-09 | 1985-01-15 | Rca Corporation | Magnetron filament having a quadrilateral cross-section |
DE3406051A1 (de) * | 1984-02-20 | 1985-08-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verzoegerungsleitung fuer wanderfeldroehren und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3407206A1 (de) * | 1984-02-28 | 1985-08-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Wanderfeldroehre und verfahren zu deren herstellung |
US4765056A (en) * | 1986-04-03 | 1988-08-23 | Raytheon Company | Method of manufacture of helical waveguide structure for traveling wave tubes |
GB2218366A (en) * | 1988-05-09 | 1989-11-15 | Teledyne Mec | Method for assembling travelling wave tube |
US5173669A (en) * | 1990-09-04 | 1992-12-22 | Hughes Aircraft Company | Slow-wave structure having block supported helix structure |
US6584675B1 (en) | 2000-06-09 | 2003-07-01 | Sunder S. Rajan | Method for fabricating three dimensional traveling wave tube circuit elements using laser lithography |
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US8749333B2 (en) * | 2012-04-26 | 2014-06-10 | Lifewave, Inc. | System configuration using a double helix conductor |
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US2850666A (en) * | 1955-12-01 | 1958-09-02 | Hughes Aircraft Co | Helix structure for traveling-wave tubes |
US2956246A (en) * | 1957-07-08 | 1960-10-11 | Sperry Rand Corp | Microwave unilateral transducer |
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US3972005A (en) * | 1969-12-16 | 1976-07-27 | Varian Associates | Ultrawide band traveling wave tube amplifier employing axially conductive circuit loading members |
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US3670197A (en) * | 1971-02-25 | 1972-06-13 | Raytheon Co | Delay line structure for traveling wave devices |
US3925738A (en) * | 1974-11-08 | 1975-12-09 | Us Army | Rail or pedestal mounted meander line circuit for crossed-field amplifiers |
US4115721A (en) * | 1977-01-07 | 1978-09-19 | Louis E. Hay | Traveling wave device with unific composite metal dielectric helix and method for forming |
US4185225A (en) * | 1978-03-24 | 1980-01-22 | Northrop Corporation | Traveling wave tube |
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