DE962189C - Aus einem wendelfoermig gestalteten Draht od. dgl. bestehender Wellenleiter fuer Wanderfeldroehren oder andere Anordnungen fuer sehr hohe Frequenzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wellenleiter, der aus einem wendelförmig gestalteten Draht od. dgl. besteht. Ein solcher Wellenleiter eignet sich insbesondere für Wanderfeldröhren oder andere Anordnungen für sehr hohe Frequenzen. Wanderfeldröhren sind meist mit einer Wendel versehen, um eine darin fortschreitende elektromagnetische Welle in ihrer Phasengeschwindigkeit derart zu verzögern, daß ein Elektronenstrahl der

ίο Welle zu folgen vermag, wobei ein Energieaustausch zwischen Welle und Elektronenstrahl stattfindet. Bei diesen Wanderfeldröhren ist es üblich, eine Dämpfung vorzusehen, wobei z. B. außerhalb des Vakuumgefäßes ein entsprechender Dämpfungsbelag auf der Glaswand vorgesehen wird. Zweckmäßig wird die Wendel innerhalb eines Glasrohres angebracht, das gleichzeitig die Gefäßwand darstellt, und die Dämpfungsschicht befindet sich auf der Außenseite des Glasrohres. Um eine günstige Dämpfungswirkung zu erhalten, darf der Abstand zwischen der Wendel und der Dämpfungsschicht nicht zu groß sein. Die Wandstärke des Glasrohres läßt sich aber nicht unter einen bestimmten Wert herabsetzen, weil sonst die Gefahr besteht, daß das Glasrohr den mechanischen Beanspruchungen nicht mehr standhält. Andererseits ist es aber auch nicht erwünscht, die Wendel mit der Glaswandung allzu dicht zusammenzubringen, da die Eigenschaften des Glases sich auf die Phasengeschwindigkeit der längs der Wendel fortschreitenden Welle auswirken. Entsprechend einem mehr oder weniger dichten Anliegen der Wendel am Glas und entsprechend

der Wandstärke und Zusammensetzung des Glases, die die Dielektrizitätskonstante und die dielektrischen Verluste bestimmt, werden die Verzögerungseigenschaften des Wellenleiters beeinflußt. Es ist bereits bekannt, einen im Innern eines dielektrischen Tragrohres angeordneten, wendeiförmigen Wellenleiter dadurch punktweise zu haltern, daß in etwa regelmäßigen Abständen der Wendeldraht mit Vertiefungen versehen ist, in die Teile ίο des Tragrohres oder mit diesem starr verbundene Distanzstücke aus einem metallischen oder dielektrischen Stoff drücken. Abgesehen davon, daß bei dieser Anordnung an den einzelnen Halterungsstellen jeweils eine unvermeidlich störende Stoßstelle auftritt, ist die fabrikatorische Herstellung der bekannten Anordnung äußerst schwierig und unwirtschaftlich.

Es ist weiter vorgeschlagen worden, bei Wanderfeldröhren zur Erzielung einer punktweisen Halterung des Wendeldrahtes den Querschnitt des die Wendel aufnehmenden, dielektrischen Tragrohres derart als regelmäßiges Vieleck auszubilden, daß der dem Vieleck einbeschriebene Kreis dem Umfang der Wendel entspricht. Dadurch, daß bei der bekannten Anordnung für den Wendeldraht ein kreisförmiger Querschnitt gewählt ist, ist das elektrische Feld im Innern der Wendel, dort, wo es den Elektronenstrahl beeinflussen soll, nicht wesentlich stärker ausgebildet als an der äußeren Wendeloberfläche.

Weiter ist bereits ein aus einem wendelförmig gestalteten Draht od. dgl. bestehender Wellenleiter für Wanderfeldröhren vorgeschlagen worden, der ebenfalls nicht auf seiner ganzen Länge, sondern nur an einzelnen Stellen in etwa regelmäßigen Abständen an der Innenseite eines Tragrohres anliegt, indem am Wendeldraht Kröpfungen oder ähnliche Verformungen vorgenommen sind. Solche Anordnungen gewährleisten nur unzureichend eine genaue Fixierung des Wellenleiters und haben außerdem den Nachteil, daß durch den kreisförmigen Drahtquerschnitt der Anteil des- elektrischen Feldes an der äußeren Oberfläche des Wellenleiters, also im Tragteilquerschnitt, nicht wesentlich schwächer ist als derjenige im Innern des Wellenleiters.

Bei einer weiter bekanntgewordenen Wanderfeldröhre ist eine wendeiförmige Verzögerungsleitung, deren bandförmiger Leiter einen U-förmigen Querschnitt besitzt, derart in ein Tragrohr eingefügt, daß die die beiden Schenkel des U verbindende Schmalseite auf der ganzen Leiterlänge an der Wandung des Tragrohres und damit flächenhaft — also nicht linienhaft — anliegt. Dabei ist ferner die kapazitive Belastung zwischen zwei benachbarten Windungen infolge der relativ großen Leiterfläche sehr erheblich, so· daß das eigentliche wirksame Feld im Innern des Wellenleiters nur verhältnismäßig niedrig ist.

Des weiteren ist eine Wanderfeldröhre bekanntgeworden, bei der der Wendeldraht kreisförmigen Querschnitts derart außen um einen zylindrischen Tragteil gewickelt ist, daß streng genommen die Berührungsstelle zwischen diesem und dem Wendeldraht linienhaft ist. Jedoch ist diese Anordnung insofern nachteilig, als der wirksame Teil des Leiterquerschnitts sich stets in nur geringem Abstand vom Tragteil befindet, so daß nahezu die gesamte Hochfrequenzenergie im Tragteilquerschnitt wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die diese Nachteile und Schwierigkeiten vermeidet, indem der Leiter nur linienhaft am Tragteil anliegt und derart gestaltet ist, daß der wirksame Teil des Leiterquerschnitts vom Tragteil möglichst weit entfernt ist, ohne daß dabei die Halterung der Wendel an dem rohrförmigen Tragteil beeinträchtigt wird.

Bei einem aus einem wendelförmig gestalteten Draht od. dgl. bestehenden Wellenleiter für Wanderfeldröhren oder andere Anordnungen für sehr hohe Frequenzen, der innerhalb oder außerhalb eines rohrförmigen Tragteils aus Glas, Quarz oder einem anderen Isoliermaterial und längs seines Umfanges an dem Tragteil anliegend von diesem gehaltert wird, derart, daß er in linienhafter Berührung mit dem rohrförmigen Tragteil steht, weist nach der Erfindung der Querschnitt des die Wendel bildenden Drahtes od. dgl. eine solche Form auf, daß die Wendel an dem rohrförmigen Tragteil mit einer Schneide oder Kante anliegt. Die Wendel kann aus einem profilierten Draht, der z. B. drei- oder vierkantig ist, gebildet sein. Bei einem Dreieckprofil ergibt sich der Vorteil einer verhältnismäßig scharfen Kante an der Anlagestelle, wobei gleichzeitig nach innen hin eine breite Fläche vor- g$ handen ist. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders kleine Anlagefläche der Wendel am Glas, so daß der den Tragteil durchsetzende Teil des elektrischen Feldes, bedingt durch die Dreieckform des Drahtquerschnitts, gering, aber noch so groß ist, ίου daß die Eigenschwingung, z. B. durch eine auf den Tragteil aufgebrachte D ämpfungs schicht, ausreichend bedämpft werden kann. Entsprechend diesem geringen^ den Tragteil durchsetzenden Teil des Feldes ändert sich auch die Phasengeschwindigkeit längs der Wendel bei kleinen Änderungen der Dielektrizitätskonstante oder der Menge des Dielektrikums, z. B. unterschiedlicher Wandstärke des Tragteils, oder bei Ungenauigkeiten bezüglich des Anliegens der Wendel an dem Tragteil nur wenig.

Es ist im übrigen auch möglich, die Wendel bandförmig zu gestalten, wobei die an der Wandung anliegende Schmalseite angeschärft wird. Die Erfindung hat Bedeutung für Wellenleiter aller Art und kann auch dort angewendet werden, wo ein Wellenleiter nicht innerhalb eines Rohres angeordnet ist, sondern auf einem Stab wendelförmig aufgewickelt wird.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter Darstellung. Mit 1 ist ein Rohr aus Glas, Quarz oder einem anderen Isoliermaterial bezeichnet. An der Außenseite dieses Rohres ist eine Dämpfungsschicht 2 vorgesehen. Die Wendel 3 wird durch einen Draht gebildet, der ein

dreieckiges Profil besitzt. Mit den scharfen Kanten liegt die Wendel unmittelbar am Glas an.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Aus einem wendelförmig gestalteten Draht od. dgl. bestehender Wellenleiter für Wanderfeldröhren oder andere Anordnungen für sehr hohe Frequenzen, der innerhalb oder außerhalb eines rohrförmigen Tragteils aus Glas, Quarz oder einem anderen Isoliermaterial und längs seines Umfangs an dem Tragteil anliegend von diesem gehaltert wird, derart, daß er in linienhafter Berührung mit dem rohrförmigen Tragteil steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des die Wendel bildenden Drahtes od. dgl. eine solche Form aufweist, daß die Wendel an dem rohrförmigen Tragteil mit einer Schneide oder Kante anliegt.
2. 2. Wellenleiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wendel bildende Draht od. dgl. drei- oder vierkantig ausgebildet ist. ·
3. 3. Wellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wendel bildende Draht od. dgl. bandförmig, unter Anschärfung der an dem rohrförmigen Tragteil anliegenden Schmalseite, gestaltet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 845 220;
   schweizerische Patentschriften Nr. 269 667, 573-

   Entgegengehaltene ältere Rechte:

   Deutsche Patente Nr. 832 781, 894 138.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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