DE922592C - Traveling wave tubes for frequency multiplication with two or more than two waveguides penetrated by the same electron beam - Google Patents

Description

Wanderfeldröhre zur Frequenzvervielfachung mit zwei oder mehr als zwei vom gleichen Elektronenstrahl durchschossenen Wellenleitern Wanderfeldröhren werden im allgemeinen zur Erzeugung, Verstärkung oder Modulation sehr hoher Frequenzen benutzt. Es sind bereits Wanderfeldröhren bekanntgeworden, bei denen der Wellienleiter aus zwei oder mehrals zwei getrennten Teilen besteht, die nacheinander vom gleichen Elektronenstrahl durchschoss#en werden. Die Aufteilung des Wellenleiters dient bei diesen zur Verstärkung benutzten Wanderfeldröhren der Vermeidung von Reflexionen.Traveling wave tube for frequency multiplication with two or more than two waveguides shot through by the same electron beam traveling wave tubes are generally used to generate, amplify or modulate very high frequencies used. Traveling wave tubes have already become known, in which the wave conductor consists of two or more than two separate parts successively from the same Electron beam are shot through. The division of the waveguide is used for These traveling wave tubes used for amplification avoid reflections.

Die Wanderfeldröhren mit zwei oder mehr als zwei vom gleichen E.lektronenstrahl durchschossenen Wellenleitern lassen sich auch zur Frequenzvervielfachung verwenden. Die Frequenzvervielfachung soll bei Dezimeter-, Zentimeter- und Millimeterwellen vorzugsweise zur Erzeugung höherer Frequenzen gleicher Konstanz mittels eines Meß- oder Eichsenders hoher Frequenzkonstanz, jedoch von niedrigerer Frequenz dienen. Zu diesem Zweck ist es in der Mikrowellentechnik bisher üblich gewesen, die Verzerrung der Grundwelle durch einen Vi-erpol mit nichtlinearer statischer Kennlinie (Detektor, Diode, Triode u. #dgl.) und die anschließende Ausfilterung der gewünschten Oberwelle durch ein Resonanzfilter auszunutzen. Ferner ist die Verwendung des nichtlinearen Zusammenhangs beim Klystron zwischen der Steuerwechselspannung einerseits und der in dem Elektronenstrahl durch die Geschwindigkeitsmodulation und Phasenfokussierung sich ausbildenden Dichtemodulation des Strahles andererseits bekannt. Zur Modulation des Elektronenstrahles und zur Auskopplung der gewünschten Oberwelle sind abgestimmte Hohlraumresonatoren erforderlich. Beide bekannten Verfahren zur Frequenzvervielfachung haben den Nachteil, daß ein Frequenzwechsel nur in verhältnismäßig engen Grenzen möglich ist, wozu stets die mechanische Abstimmung mindestens eines Schwingkreises erforderlich ist.The traveling wave tubes with two or more than two from the same electron beam penetrated waveguides can also be used for frequency multiplication. The frequency multiplication should be for decimeter, centimeter and millimeter waves preferably to generate higher frequencies of the same constancy by means of a measuring or calibration transmitter with high frequency constancy, but with a lower frequency. For this purpose it has hitherto been customary in microwave technology to use the distortion of the fundamental wave through a quadrupole with a non-linear static characteristic (detector, Diode, triode, etc.) and the subsequent filtering out of the desired harmonic by using a resonance filter. Furthermore, the use of the non-linear Relationship with the klystron between the control alternating voltage on the one hand and the in the electron beam by the velocity modulation and phase focusing developing density modulation of the Beam on the other hand known. For modulating the electron beam and for coupling out the desired harmonic Matched cavity resonators are required. Both known methods for Frequency multiplication have the disadvantage that a frequency change is only relatively narrow limits is possible, for which purpose the mechanical coordination of at least one Oscillating circuit is required.

Es sind bereits Wanderfeldröhren bekanntgeworden, welche mit solchen vom Elektronenstrahl durchschossenen wendelf örmigen Wellenleitern ausgerüstet sind, deren Durchmesser und deren Ganghöhe variieren. Der Arbeitspunkt dieser bekannten Wanderfeldröhren soll im wesentlichen in einem Bereich liegen, in welchem die Ausbreitung auf der Wendel noch keine Dispersion aufweist.Traveling wave tubes have already become known, which with such are equipped with helical waveguides penetrated by the electron beam, their diameter and pitch vary. The working point of this known Traveling wave tubes should essentially be in an area in which the propagation does not yet have any dispersion on the coil.

Ferner sind auch Wanderfeldröhren mit mehreren wendelförm#igen Wellenleitern von verschiedenen Ganghöhen bekannt, bei denen der mit einer bestimmten Frequenz F:, dichtemodulierte Elektronenstrahl indem zweiten Wellenleitereine Frequenz F, influenzieren soll, wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit auf dem Wellenleiter von der Geschwindigkeit des Elektronenstrahles verschieden ist. Das Nichtübereinstimmen der Geschwindigkeiten bewirkt aber lediglich, daß die Verstärkung für F, im Wellenleiter:2 praktisch o Ist, wenn die Ausb eitungsgeschwindigkeit längs des Wellenleiters 2 genügend stark von der Ausbreitungsgeschwindigkeit längs des Wellenleiters i verschieden ist. Zudem besteht bei dieser bekannten, mit Rückkopplung des Ausgangs auf den Eingang des zweiten Wellenleiters ausgerüsteten Anordnung die Mög- lichkeit, daß die Ausgangshochfrequenz ein Frequenzspektrum darstellt.Furthermore, traveling wave tubes with several helical waveguides of different pitches are known, in which the electron beam, density-modulated with a certain frequency F :, is to influence a frequency F in the second waveguide, if the propagation speed on the waveguide differs from the speed of the electron beam. The mismatch of the speeds only has the effect that the gain for F, in the waveguide: 2 is practically o if the propagation speed along the waveguide 2 differs sufficiently from the propagation speed along the waveguide i. In addition, with this known arrangement, which is equipped with feedback of the output to the input of the second waveguide, there is the possibility that the output high frequency represents a frequency spectrum.

Die Erfindung betrifft eine Wanderfeldröhre zur Frequenzvervielfachung mit zwei oder mehr vom gleichen Elektronenstrahl durchschossenen Wellenleitern. Nach der Erfindung ist mindestens ein Wellenleiter, der späterdurchschossen wird als,der für die Grundschwingung dimensionierte und mit einem geeigneten Potential versehene Wellenleiter (Grundschwingungswellenleiter), so dinieensioniert und weist einsolches Potential auf, daß in ihm die charakteristische Verstärkung BCN für die Grundschwingung beträchtlich kleiner istals die charakteristische Verstärkung BCN für die gewünschte Oberschwingung. Mit BCN ist gemäß der Theorie von Pierce die logarithrnische Verstärkung der sich verstärkenden Teilwelle für die vorgegebene Wellenleiterlänge bezeichnet.The invention relates to a traveling wave tube for frequency multiplication with two or more waveguides penetrated by the same electron beam. According to the invention there is at least one waveguide which is penetrated later than, the one dimensioned for the fundamental oscillation and with a suitable potential provided waveguides (fundamental waveguides), so dimensioned and pointed such a potential that in it the characteristic gain BCN for the Fundamental is considerably smaller than the characteristic gain BCN for the desired harmonic. With BCN, according to Pierce's theory, the logarithmic amplification of the amplifying partial wave for the given one Waveguide length referred to.

Durch die Ausnutzung der Dispersion läßtes sich erreichen, daß in dem Oberschwingungswellenleiter die charakteristische Verstärkung BCN beträchtlich kleiner für die Grundwelle als für die Oberwelle ist. Es ist vorteilhaft, beider Wanderfeldröhre nach der Erfindung in dem Oberschwingungswellenleiter die Phasengeschwindigkeit für nicht gewünschte Oberschwingungen derart zu wählen, daß sie um mehr als 2 1/o von der Phasengeschwindigkeit für die gewünschte Oberschwingung abweicht. Bei der Wanderfeldröhre nach der Erfindung werden die bei den bekannten Verfahren zur Frequenzvervielfachung auftretenden Nachteile vermieden. Zudem läßt sich bei Verwendung nur einer einzigeli Wanderfeldröhre ein Grundwellenbereich von mehr als einer Oktave überstreichen.By utilizing the dispersion, it can be achieved that in the characteristic gain BCN is considerable in the harmonic waveguide is smaller for the fundamental than for the harmonic. It is beneficial to both Traveling wave tube according to the invention in the harmonic waveguide the phase velocity for undesired harmonics to be chosen in such a way that they are reduced by more than 2 1 / o deviates from the phase velocity for the desired harmonic. In the Traveling wave tubes according to the invention are those in the known methods for frequency multiplication occurring disadvantages avoided. In addition, only one can be used when using one Traveling wave tube sweeps a fundamental wave range of more than one octave.

Die Vervielfachungswirkung der erfindungsgemäßen Wanderfeldröhre beruht wie das bekannte Vervielfacherklystron auf dem nichtlinearen Zusammenhang zwischen Steuerwechselspannung einerseits und dem durch Geschwindigkeitsmodulation und Phasenfokussie-rung --nistehenden Strahlwechselstroin andererseits, jedoch sind die quantitativen Zusammenhänge wesentlich anders als beim Vervielfacherklystron. Im Gegensatz zum Vervielfacherklystron erfolgt die Geschwindigkeitsmodulation des Elektronenstrahles nicht mittels eines oder mehrerer auf die Grundwelle abgestimmter Schwingungskreise hoher Güte, sondern nach dem Wanderfeldprinzip mit Hilfe ein-er weitgehend aperiodischen Verzögerungsleitung.-Diese als Grundschwingungswellenleiter bezeichnete Verzögerungsleitung ist derart dimensioniert, daß in dem vorgesehenen sehr breiten Frequenzbereich der Grundschwingung die Kopplung zwischen der Verzögerungsleitung und dem Elektronenstrahl von ausreichender Größe ist, um eine hinreichend starke Geschwindigkeitsmodulation des Elektronenstrahles hervorzurufen. Bei einer Variation der Grundfrequenz inne-rhalb des vorgesehenen großen Frequenzbereiches ist somit keine mechanische Abstimmung des Eingangskreises mehr notwendig. Nur für den Fall, daß die Grundschwingung auf dem Grundschwingungswellenleiter eine von der Frequenz abhängige Phasengeschwindigkeit hat, ist eine Veränderung des Potentials des Grundschwingungswellenleiters gegenüber der Kathode notwendig, und zwar derart, daß die Elektronengeschwindigkeit in dem Grundschwingungswellenleiter annähernd mit der Phasengeschwindigkeit de-r Grundschwingung übereinstimmt.The multiplication effect of the traveling wave tube according to the invention is based like the well-known multiplier klystron on the non-linear relationship between AC control voltage on the one hand, and that through speed modulation and phase focusing On the other hand, the existing beam alternation current, but the quantitative relationships are significantly different from the multiplier klystron. In contrast to the multiplier klystron the speed modulation of the electron beam is not carried out by means of a or several oscillation circles of high quality matched to the fundamental wave, but according to the traveling field principle with the help of a largely aperiodic delay line The delay line known as the fundamental wave guide is dimensioned in such a way that that in the intended very broad frequency range of the fundamental oscillation, the coupling between the delay line and the electron beam of sufficient size is a sufficiently strong speed modulation of the electron beam to evoke. With a variation of the basic frequency within the intended large frequency range is therefore not a mechanical adjustment of the input circuit more necessary. Just in case the fundamental is on the fundamental waveguide has a frequency-dependent phase velocity is a change of the potential of the fundamental wave guide with respect to the cathode necessary, in such a way that the electron velocity in the fundamental waveguide approximately coincides with the phase velocity of the fundamental oscillation.

Die Auskopplung dergewünschten Oberwelle aus dem Elektronenstrahl erfolgt ebenfalls nach dem Wanderfeldprinzip mittels einer zweiten Verzögerungsleitung, dem Obe-rschwingungswellenleiter, welcher so dimensioniert etin muß, daß in dem interessierenden Frequenzbereich der Oberschwingungen die Phasengeschwindigkeit in dem Oberschwingungswellenleiter verhältnismäßig stark frequenzabhängig ist und daß die #durch die charakteristische Verstärkung B CN ausgedrückte Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl für den interessierenden Oberschwingungsbereich möglichst optimal und für den entsprechenden Grundschwingungsbereich möglichst klein wird. Die selektive Auskopplung der gewünschten Oberwelle aus dem Elektronenstrahl kann ohne mechanische Verstimmung irgendwelcher Filter erfolgen, indem dem Obersc:,liwingungswellenleiter ein solches positives Potential gegenüber der Kathode erteilt wird, daß die Geschwindigkeit der Elektronen im Oberschwingungswellenleiter annähernd mit der Phasengeschwindigkeit der gewünschten Oberwelle in dem Oberschwingungswellenleiter übereinstimmt. Die Ausschaltung der nicht ewünschten Oberb wellen und der Grundwelle kann dadurch bewirkt werden, daß infolge der Frequenzabhängigkeit der Phasengeschwindigkeit im Oberschwingungswellenleiter die Phasengeschwindigkeiten der nicht gewünschten Oberwellen und der Grundwelle im Oberschwingungswellenleiter mit der Greschwindigkeit der Elektronen im Oberschwingungswellenleiter nicht mehr hinreichend übe-reinstimmen, so daß die nicht gewünschten Schwingungen nur in vernachlässigbar kleinem Umfang aus dem Elektronenstrahl ausgekoppelt werden.The desired harmonics are also decoupled from the electron beam according to the traveling field principle by means of a second delay line, the Obe-rschwingungswellenleiter, which must be dimensioned so that in the frequency range of interest of the harmonics, the phase velocity in the harmonic waveguide is relatively strongly frequency-dependent and that the # by the characteristic amplification B CN expressed interaction with the electron beam for the harmonic range of interest is as optimal as possible and as small as possible for the corresponding fundamental oscillation range. The selective decoupling of the desired harmonic from the electron beam can take place without mechanical detuning of any filter, in that the upper oscillation waveguide is given such a positive potential in relation to the cathode that the speed of the electrons in the harmonic waveguide is approximately the same as the phase velocity of the desired harmonic in the harmonic waveguide matches. The elimination of the undesired harmonics and the fundamental wave can be caused by the fact that, due to the frequency dependence of the phase velocity in the harmonic waveguide, the phase velocities of the undesired harmonics and the fundamental in the harmonic waveguide no longer agree sufficiently with the speed of the electrons in the harmonic waveguide, so that the undesired vibrations are only coupled out of the electron beam to a negligibly small extent.

Weil im Grundschwingungswellenleiter eine Verstärkung der Grundschwingung und im Oberschwingungswellenleiter bei geeigneter Dimensionierung gleichzeitig eine Verstärkung der Oberschwingung stattfindet, ist einerseits die zur Aussteuerung erforderliche Grundschwingungseingangsleistung relativ klein, während andererseits die Oberschwingungsausgangsleistung relativ groß wird. Beispielsweise lassen sich bei einer Eingangsleistung von etwa 2o bis 5o mWatt auf der dritten Oberwelle Ausgangsleistungen bis zu i Watt erzeugen.Because in the fundamental wave guide there is an amplification of the fundamental wave and at the same time one in the harmonic waveguide with suitable dimensioning Amplification of the harmonic takes place, is on the one hand for modulation required fundamental oscillation input power is relatively small, while on the other hand the harmonic output becomes relatively large. For example, you can with an input power of about 20 to 50 mWatt on the third harmonic output power generate up to i watt.

Es hat sich bei der Wanderfeldröhre nach der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, in dem für die gewünschte Oberschwingung und mit einem geeigneten Potential versehenen Wellenleiter (Oberschwingungswellenleiter) die Phasengeschwindigkeit für die Grundschwingungg derart zu wählen, daß sie um mehr als 5 1/o von der Phasengeschwindigkeit für die gewünschte Oberschwingung abweicht. Auf diese Weise kann die an sich stärker vorhandene Grundwelle stärker abgedämpft werden. Ferner ist es vorteilhaft, in dem Oberschwingungswellenleiter die Phasengeschwindigkeit für nicht gewünschte Oberschwingungen derart zu wählen, daß sie um mehr als :2 1/o von der Phasengeschwindigkeit für die gewünschte Oberschwingung abweicht.In the traveling wave tube according to the invention it has proven to be expedient to select the phase velocity for the fundamental oscillation in the waveguide (harmonic waveguide) provided for the desired harmonic and with a suitable potential so that it is more than 5 1 / o from the phase velocity for the desired harmonic deviates. In this way, the fundamental wave, which is actually stronger, can be attenuated to a greater extent. Furthermore, it is advantageous to select the phase velocity for undesired harmonics in the harmonic waveguide in such a way that it deviates by more than: 2 1 / o from the phase velocity for the desired harmonic.

Der Grundschwingungswellenleiter kann anders dimensioniert sein als mindestens ein-er der später d#urchschossenen Wellenleiter und/oder sich auf einem von diesem verschiedenen Potential befinden. Beispielsweise können die Betriebsbedingungen derart gestaltet werden, daß sich der Oberschwinngswel#lenleiter auf dem Potential des Grundschwingungswellenleiters befindet und die Phasengeschwindigkeit für die Grundschwingung in dem Grundschwingungswellenleiter in einem größeren Frequenzberei#ch nahezu mit der Phasengeschwindigkeit für die gewünschte Oberschwingung in dem Oberschwingungswellenleiter übereinstimmt. Es können aber auch Grundschwingungs- und Oberschwingungswellenleiter gleichdimensioniert werden, wobei das Potential des Grundschwingungswellenleiters so gewählt wird, daß die Elektronengeschwindigkeit für die Grundwelle in diesem Wellenleiter übereinstimmt.The fundamental wave guide can be dimensioned differently than at least one of the waveguides penetrated later and / or on one of this different potential. For example, the operating conditions be designed in such a way that the harmonic wave conductor is at the potential of the fundamental waveguide and the phase velocity for the Fundamental oscillation in the fundamental oscillation waveguide in a larger frequency range nearly the phase velocity for the desired harmonic in the harmonic waveguide matches. But fundamental and harmonic waveguides can also be used are equally dimensioned, with the potential of the fundamental waveguide is chosen so that the electron speed for the fundamental wave in this Waveguide matches.

Für die Gestaltun#g des G#eräts mit einer Wanderfeldröhre zur Frequenzvervielfachung kann es zweckmäßig sein, die Wellenlängenabhängigkeiten der Phasengeschwindigkeit für den Grundschwingungs- und den Oberschwingungswellenleiter so zu wählen, daß das Verhältnis der Phasengeschwindigkeit in dem Grundschwingungswellenleiter zur Phasengeschwindigkeit für die gewünschte Oberwelle in dem Oberschwingungswellenleiter in einem größeren Frequenzbereich konstant oder nahezu konstant ist. Die Potentiale für die Wellenleiter werden vorteilhaft über ein Potentiometer einer gemeinsamen, regelbaren Spannungsquelle entnommen. Eine einfache Bauweise ergibt sich dann, wenn der Röhre die Grundschwingung am kathodennahen Ende des Grundschwingungswellenleiters von außen zugeführt wird. Die Grundschwingung kann einem abstimmbaren Sender entnommen werden, wobei mit der Abstimmung dieses Senders Einrichtungen fest gekoppelt sind, die die Potentiale für die Wellenleiter in vorgeschriebener Weise regeln. In der Wanderfeldröhre kann die Grundschwingung unter Benutzung des Grundschwingungswellenleiters oder eines Teiles desselben von dem Elektronenstrahl erzeugt werden.For the design of the device with a traveling wave tube for frequency multiplication it can be useful to determine the wavelength dependencies of the phase velocity to choose for the fundamental and the harmonic waveguide so that the ratio of the phase velocity in the fundamental waveguide to Phase velocity for the desired harmonic in the harmonic waveguide is constant or nearly constant over a larger frequency range. The potentials for the waveguides it is advantageous to use a potentiometer to controllable voltage source. A simple design results when of the tube, the fundamental oscillation at the end of the fundamental oscillation waveguide near the cathode is supplied from the outside. The fundamental oscillation can be taken from a tunable transmitter with the tuning of this transmitter facilities are firmly coupled, which regulate the potentials for the waveguides in a prescribed manner. In the Traveling wave tube can generate the fundamental oscillation using the fundamental oscillation waveguide or a part thereof can be generated by the electron beam.

Ein Kaskadenvervielfacher läßt sich in verhältnismäßig einfacher Weise verwirklichen, wenn bei der erfindungsgemäßen Wanderfeldröhre zwischen dem Wellenleiter für die gewünschte Oberschwingung und dem Grundschwingungswellenleiter ein von demselben Elektronenstrahl durchschossener Wellenleiter mit einer Ordnungszahl, die kleiner ist als die Ordnungszahl der gewünschten Oberschwingung, derart geschaltet wird, daß in ihm die charakteristische Verstärkung BCN für die Grundschwingung beträchtlich kleiner ist als die charakteristische Verstärkung BCN für die Oberschwingung kleinerer Ordnungszahl.A cascade multiplier can be used in a relatively simple manner realize when in the traveling wave tube according to the invention between the waveguide for the desired harmonic and the fundamental waveguide one of the same Electron beam shot through a waveguide with an ordinal number that is smaller is than the ordinal number of the desired harmonic, is switched in such a way, that in it the characteristic gain BCN for the fundamental oscillation is considerable is smaller than the characteristic gain BCN for the harmonic smaller Atomic number.

Nach Möglichkeit wird die Wanderfeldröhre nach der Erfindung derart gestaltet, daß der Grundschwingun-gs- und Oberschwingungswellenleiter bei Abwesenheit des Elektronenstrahles vollständig oder nahezu vollständig entkoppelt sind.If possible, the traveling wave tube according to the invention is such designed that the fundamental and harmonic waveguide in the absence of the electron beam are completely or almost completely decoupled.

Um zu vermeiden, daß Selektivitäten he-reinkommen, kann das dem Ausgang abgewandte Ende des Oberschwingungswellenleiters und/oder das dem Eingang abgewandte Ende des Grundschwingungswellenleiters zweckmäßig refl-exionsfr#ei oder nahezu reflexionsfrei abgeschlossen we,rden. In order to prevent selectivities from coming in, the end of the harmonic waveguide facing away from the output and / or the end of the fundamental waveguide facing away from the input can expediently be closed without reflection or almost without reflection.

Der Gegenstand der Erfindung ist im folgenden an einem in der Abbildung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.The object of the invention is in the following on one in the figure explained in more detail in the embodiment shown schematically.

Eine bereits bewährte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wanderfeldröhre mit Frequenzvervielfachung zeigt die Abbildung. Der Oberschwingungswellenleiter 6 und der Grundschwingungswellenleiter 4 sind als Drahtwendeln mit verschiedener Steigung und verschiedenem Durchmesser ausgeführt. Die Grundschwingungswendel ist für eine kleine Phasengeschwindigkeit der Grundschwingung und damit auch für eine kleine Betriebsspannung dimensioniert, damit das nichtlineare Verhalten des von der Kathode i ausgehenden und durch die Beschleunigungselektrode.2 beschleunigten Elektrodenstrahles 3 bereits bei geringen Steuerleistungen eintritt. Außerdem ist der Durchmesser der Grundschwingungswendel 4 entsprechend der größeren Wellenlänge größer gewählt als der Durchmesser der Oberschwingungswendel 6. Die Oberschwingungswendel ist für eine größere Phasengeschwindigkeit der Oberwellen bemessen und damit auch für eine höhere Betriebsspannung, um die gewünschte hohe Ausgangsleistung zu erzielen.An already proven embodiment of the traveling wave tube according to the invention with frequency multiplication is shown in the figure. The harmonic waveguide 6 and the fundamental waveguide 4 are designed as wire coils with different pitches and different diameters. The fundamental spiral is dimensioned for a small phase velocity of the fundamental and thus also for a small operating voltage, so that the non-linear behavior of the electrode beam 3 emanating from the cathode i and accelerated by the acceleration electrode.2 occurs even with low control powers. In addition, the diameter of the fundamental coil 4 is selected larger than the diameter of the harmonic coil 6, corresponding to the larger wavelength.

Die beiden Wendeln werden durch das zugleich als Vakuumhülle. dienende Glasrohr zentrisch gehalten. An dem dem Eingang abgewandten Ende der Grundschwingungswendel und dem dem Ausgang 7 abgewandten Ende der Oberschwingungswendel befindet sich auf dem Glas zur Herstellung der reflexionsfreien Abschlüsse der beiden Wendelenden ein für beide Wendeln zusammenhängender, allmählich verlaufender Dämpfungsbelag 9, z. B. aus Graphit. Mit 8 ist die mit Kühlflächen versehene Auffangelektrode bezeichnet.The two coils are simultaneously used as a vacuum envelope. serving glass tube held centrically. At the end of the basic oscillation spiral facing away from the input and at the end of the harmonic spiral facing away from the output 7 there is a gradually extending damping coating 9, z. B. made of graphite. 8 with the collecting electrode provided with cooling surfaces is designated.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Wanderfeldröhre zur Frequenzvervielfachung mit zwei oder mehr vom gleichen Elektronenstrahl durchschossenen Wellenleitern, die bei Abwesenheit des Elektronenstrahles vollständig oder nahezu vollständig entkoppelt sind und von denen mindestens ein Wellenleiter eine solche Dispersion aufweist, daß die Phaiengeschwindigkeit für die Grundschwingung um mehr als 5 1/o von der Phasengeschwindigkeit für die gewünschte Oberwelle abweicht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Wellenleiter, der später durchschossen wird als der für die Grundschwingung dimensionierte und mit einem geeigneten Potential versehene Wellenleiter (Grundschwingungswellenleiter), so dimensioniert ist und ein solches Potential aufweist, daß in ihm die charakteristische Verstärkung (BCN) für die Grundschwingung beträchtlich kleiner ist als die charakteristische Verstärkung (BCN) für die gewünschte Oberschwingung. 2,. Wanderfeldröhre nach Anspruch i dadurch gekennzeichnet, daß in dem Oberschwingungswellenleiter die Phasengeschwindigkeit für nicht gewünschte Oberschwingungen um mehr als :2 1/o von der Phasengeschwindigkeit für die gewünschte Oberschwingung abweicht. 3. Wanderfeldröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Oberschwingungswellenleiter auf dem Potential des Grundschwingungswellenleiters befindet und die Phasengeschwindigkeit für die Grundschwingung in dem Grundschwingungswellenleiter in einem größeren Frequenzbereich nahezu mit der Phasengeschwindigkeit für die gewünschte Oberschwingung in dem Oberschwingungswellenleiter übereinstimmt. 4. Wanderfeldröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundschwingungs- und der Obersch-wingungswellenleiter gleichdimensioniert sind und das Potential des Grundschwingungswellenleiters so gewählt ist, daß die Elektronengeschwindigkeit etwa mit der Phasengeschwindigkeit für die Grundwelle in diesem Wellenleiter übereinstimmt. 5. Wanderfeldröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundschwingungswellenleiter sich gegenüber der Kathode au! einem positiven Potential befindet, ,das kleiner ist als die Hälfte des gegenüberder Kathode positiven Potentials des Oberschwingungswellenleiters. 6. Wanderfeldröhre nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlängenabhängigkeiten der Phasengeschwindigkeit für den Grundschwingungs-und den Oberschwingungswellenleiter so gewählt werden, daß das Verhältnis der Phasengeschwindigkeit in dem Grundschwingungswellenleiter zur Phasengeschwindigkeit für die gewünschte Oberwelle in dem Oberschwingungswellenleiter in einem größeren Frequenzbereich konstant oder nahezu konstant ist. 7. Schaltun#gsanordnung für eine Wanderfeldröhre nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschwingung einem abstimmbaren Sender entnommen wird und mit der Abstimmung dieses Senders Einrichtungen fest gekoppelt sind, die die Potentiale für die Wellenleiter in vorgeschriebener Weise regeln. 8. Wanderfeldröhre nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschwin,gung unter Benutzung des Grundschwingungswellenleiters oder eines Teiles desselben von dem Elektronenstrahl erzeugt wird. g. Wan.derfeldröhre nach Anspruch i oder folgend-en, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen. dem Wellenleiter für die gewünschte .Oberschwingung und dem Grundschwingungswellenleiter ein von demselben Elektronenstrahl durchschossener Wellenleiter mit einer Ord- j nungszahl, die kleiner ist als die Ordnungszahl der gewünschten Oberschwingung, derart geschaltet wird, daß in ihm die charakteristische Verstärkung (BCN) für die Grundschwingung beträchtlich kleiner ist als die charakteristische Verstärkung (BCN) für die Oberschwingung ZD kleinerer Ordnungszahl. io. Wanderfeldröhre nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ausgang abgewandte Ende des Oberschwingungswellenleiters und/oder das dein Eingang abgewandte Ende des Grundschwingungswellenleiters reflexionsfrei oder nahezu reflexionsfrei abgeschlossen sind/ist. ii. Wanderfeldröhre nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Wellenleiter aus einer Wendel besteht. 1:2. Wanderfeldröhre nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß der Oberschwingungswellenleiter unmittelbar auf den Grundschwingungswellenleiter folgt und daß beide Wellenleiter Wendeln sind, die durch anliegende oder nahezu anliegende Zylinder aus einem dielektrischen Material gehaltert werden, auf denen sich zur Herstellung der reflexionsfreien Abschlüsse ein für beide Wendeln zusammenhängender, allmählich verlaufender Dämpfungsbelag befindet. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 969 886, 9928o7. PATENT CLAIMS: i. Traveling wave tube for frequency multiplication with two or more waveguides penetrated by the same electron beam, which are completely or almost completely decoupled in the absence of the electron beam and of which at least one waveguide has such a dispersion that the phase velocity for the fundamental oscillation is more than 5 1 / o of the Phase velocity for the desired harmonic differs, characterized in that at least one waveguide, which is penetrated later than the waveguide dimensioned for the fundamental oscillation and provided with a suitable potential (fundamental oscillation waveguide), is dimensioned and has such a potential that the characteristic Gain (BCN) for the fundamental is considerably smaller than the characteristic gain (BCN) for the desired harmonic. 2 ,. Traveling wave tube according to claim i, characterized in that in the harmonic waveguide the phase velocity for undesired harmonics differs by more than: 2 1 / o from the phase velocity for the desired harmonic. 3. Traveling wave tube according to claim i or 2, characterized in that the harmonic waveguide is at the potential of the fundamental waveguide and the phase velocity for the fundamental in the fundamental waveguide in a larger frequency range almost coincides with the phase velocity for the desired harmonic in the harmonic waveguide. 4. Traveling wave tube according to claim i or 2, characterized in that the fundamental and the Obersch-wingungswellenleiter are dimensioned the same and the potential of the fundamental waveguide is chosen so that the electron speed coincides approximately with the phase speed for the fundamental wave in this waveguide. 5. Traveling wave tube according to claim 3, characterized in that the fundamental wave guide is opposite to the cathode au! is at a positive potential, which is less than half the positive potential of the harmonic waveguide with respect to the cathode. 6. Traveling wave tube according to claim i or the following, characterized in that the wavelength dependencies of the phase velocity for the fundamental and the harmonic waveguide are chosen so that the ratio of the phase velocity in the fundamental waveguide to the phase velocity for the desired harmonic in the harmonic waveguide is constant in a larger frequency range or is almost constant. 7. Circuit arrangement for a traveling wave tube according to claim i or the following, characterized in that the fundamental oscillation is taken from a tunable transmitter and devices are permanently coupled to the tuning of this transmitter which regulate the potentials for the waveguides in the prescribed manner. 8. Traveling wave tube according to claim i or the following, characterized in that the fundamental oscillation is generated by the electron beam using the fundamental oscillation waveguide or a part thereof. G. Wan.derfeldröhre according to claim i or following, characterized in that between. the waveguide for the desired .Oberschwingung and the fundamental waveguide is a by lanky by the same electron beam waveguide with a properly j voltage number, the smaller is connected as the ordinal number of the desired harmonic such that in it the characteristic gain (BCN) for the fundamental vibration considerably is smaller than the characteristic gain (BCN) for the harmonic ZD of the lower atomic number. ok Traveling wave tube according to claim 1 or the following, characterized in that the end of the harmonic waveguide facing away from the output and / or the end of the fundamental waveguide facing away from the input are / is closed in a reflection-free or almost reflection-free manner. ii. Traveling wave tube according to Claim 1 or the following, characterized in that at least one waveguide consists of a helix. 1: 2. Traveling wave tube according to claim i, characterized in that the harmonic waveguide immediately follows the fundamental waveguide and that both waveguides are coils, which are held by adjacent or almost adjacent cylinders made of a dielectric material, on which there are a for the production of the reflection-free terminations both coils are contiguous, gradually running damping coating. Cited pamphlets: French patents nos. 969 886, 9928o7.