EP0475802A1 - Klystron with broad instantaneous band - Google Patents

Klystron with broad instantaneous band Download PDF

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Publication number
EP0475802A1
EP0475802A1 EP91402223A EP91402223A EP0475802A1 EP 0475802 A1 EP0475802 A1 EP 0475802A1 EP 91402223 A EP91402223 A EP 91402223A EP 91402223 A EP91402223 A EP 91402223A EP 0475802 A1 EP0475802 A1 EP 0475802A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cavity
frequency
cavities
klystron
central
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP91402223A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Georges Faillon
Christophe Bastien
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales Electron Devices SA
Original Assignee
Thomson Tubes Electroniques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Tubes Electroniques filed Critical Thomson Tubes Electroniques
Publication of EP0475802A1 publication Critical patent/EP0475802A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
    • H01J23/18—Resonators
    • H01J23/20—Cavity resonators; Adjustment or tuning thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/02—Tubes with electron stream modulated in velocity or density in a modulator zone and thereafter giving up energy in an inducing zone, the zones being associated with one or more resonators
    • H01J25/10—Klystrons, i.e. tubes having two or more resonators, without reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the zone of the input resonator
    • H01J25/12—Klystrons, i.e. tubes having two or more resonators, without reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the zone of the input resonator with pencil-like electron stream in the axis of the resonators

Definitions

  • the present invention relates to amplifier klystrons with large instantaneous bandwidth. It applies to both single-beam and multi-beam klystrons.
  • the instantaneous bandwidth is the frequency band in which the gain of the tube is greater than a limit, for example 1 dB below its maximum value.
  • a single-beam amplifier klystron is a microwave tube with speed modulation of an electron beam. Its principle is based on the interaction between a longitudinal electron beam and electromagnetic fields induced in resonant cavities. The electrical component of the electromagnetic field is parallel to the axis of the electron beam. A focusing device surrounds the cavities. This device prevents the electron beam from diverging. The magnetic field created by this device is parallel to the axis of the electron beam.
  • the cavities are placed one after the other along the axis of the electron beam. They are separated by sliding tubes which are tubes of small diameter. The interval between two sliding tubes is an interaction space.
  • the electron beam formed in a barrel, successively crosses the resonant cavities and the sliding tubes.
  • a microwave wave to be amplified is introduced into the first cavity or input cavity; the last cavity or outlet cavity is connected to a user member.
  • the electron beam acquires a speed modulation. This speed modulation becomes density modulation in the sliding tube placed downstream of the first cavity and this makes it possible to excite the second cavity.
  • the electrons gather in increasingly dense packets. These packets are obtained by the action of all the cavities except the last one and by the passive action of the sliding tubes.
  • the cavities modulate the speed of the electron beam. In the sliding tubes, fast electrons catch up with slower electrons.
  • the electron beam In the last cavity, the electron beam, highly modulated, gives up its energy, by braking, to the electromagnetic field of this cavity and this energy propagates to the organ of use.
  • a multibeam klystron includes one or more cannons that produce multiple parallel longitudinal electron beams. These electron beams pass through a succession of cavities. A cavity is crossed by all the beams. Two successive cavities are connected by as many sliding tubes as there are electron beams. The operation of a multibeam klystron is comparable to that of a single-beam klystron.
  • the instantaneous bandwidth measured at -1 dB will be low, of the order of 1% for example.
  • the technique used is that of amplifiers with offset chords: it consists in tuning each cavity on a frequency different from that of its neighbors.
  • the gain curve as a function of the frequency of a cavity, associated with its two sliding tubes resembles that of a parallel R, L, C circuit, near its resonant frequency with a maximum, but it also presents a minimum for a certain frequency generally higher than the resonant frequency.
  • the length of a sliding tube is expressed in standard terms in plasma degrees.
  • An instantaneous broadband klystron with four cavities, has its input cavity and its output cavity tuned to the center frequency Fo of the bandwidth that the klystron must have.
  • the second cavity is generally tuned to a frequency lower than the central frequency Fo while the third cavity is tuned to a frequency higher than the central frequency Fo.
  • arrangements are made for the second cavity and the third cavity each to have tubes adjacent sliding length such that their sum is substantially equal to 180 degrees of plasma.
  • the total length of the klystron sliding tubes is then substantially equal to 270 degrees of plasma.
  • the klystron has more than four cavities, it is customary to limit the total length of its slide tubes to about 270 degrees of plasma. This value of 270 degrees of plasma is not to be observed very rigorously and it can, on the other hand, be modified according to other characteristics.
  • cavities can be added to widen the bandwidth of the klystron and these cavities are preferably tuned to frequencies higher than the central frequency Fo.
  • the cavities that we add beyond the sixth or seventh no longer contribute much to increasing the bandwidth of the klystron.
  • the added cavities are extremely close to each other, they should even overlap which is not possible. In any case, the construction of the tube becomes difficult. The best instantaneous bandwidths obtained generally do not exceed 10%.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks and proposes a klystron with instantaneous bandwidth, at least one and a half times wider than that which can be obtained by the current art.
  • the present invention consists in giving lengths to the sliding tubes and resonant frequencies to the cavities which make it possible to optimize the bandwidth of the tube without modifying its operation.
  • At least one sliding tube connected to the intermediate cavity and disposed downstream of said intermediate cavity has a length greater than or equal to 135 degrees of plasma.
  • the klystron may include at least one additional cavity disposed in the third block, between the second central cavity and the outlet cavity.
  • the quantity H is equal to 90 degrees + a and in the third block, the quantity H is equal to 90 degrees - a, a being a second quantity of absolute value less than or equal to 45 degrees of plasma.
  • the intermediate cavity and the first central cavity are preferably tuned to decreasing frequencies and lower than the central frequency of the band.
  • the second central cavity and the additional cavity are preferably tuned to increasing frequencies higher than the central frequency of the band.
  • the input cavity is tuned to a frequency substantially equal to the central frequency of the band.
  • the output cavity is tuned to a frequency substantially equal to the center frequency of the band.
  • the klystron can be either single-beam or multi-beam.
  • FIG. 1 schematically represents a single-beam klystron according to the prior art.
  • This klystron has an electron gun 7 which produces an electron beam 8 towards a collector 9.
  • the electron beam 8 passes through seven successive cavities, among which there is: an inlet cavity A1 which is closest to the barrel 7, other cavities A2 to A6, an outlet cavity A7 which is closest to collector 9.
  • the cavities are connected to each other by sliding tubes 1, 2.. . , 6 which are small diameter tubes; they enter cavities.
  • the tube 1 is placed between the inlet cavity A1 and the cavity A2.
  • the tube 2 is placed between the cavity A2 and the cavity A3, etc.
  • the sliding tubes do not have the same length.
  • the tube 1 has a length h1, the tube 2 has a length h2 and so on until h6.
  • the two tubes 1, 2 facing each other are separated by an interaction space 11 which is often narrow compared to the dimensions of the cavity.
  • the input cavity A1 is connected by a coupling device 10 intended to introduce a microwave wave to be amplified. This wave is produced by a generator not shown.
  • the output cavity A7 is connected to a coupling device 12 intended to collect the microwave wave after amplification.
  • the tube is at offset frequencies.
  • the input cavity A1 and the output cavity A7 are tuned respectively to frequencies F1, F7, substantially equal to the center frequency Fo of the pass band of the klystron.
  • the coupling between the cavity A1 and the generator is adjusted so that the frequency response curve of the cavity A1 covers, even unevenly, the bandwidth of the klystron. This curve is represented with the reference 21 in FIG. 2.
  • the output cavity A7 does not participate in the gain of the klystron. Its role is to extract the microwave power created by all the previous cavities. It must cover all the desired bandwidth. Its frequency response curve has not been shown in FIG. 2.
  • the cavity A2 is tuned to a frequency F2 included in the pass band of the klystron and less than Fo.
  • the lengths h1, h2 of its two adjacent sliding tubes 1, 2 are long, of the order of 90 degrees of plasma.
  • the frequency response of the cavity A2 will have its minimum gain rejected beyond the maximum frequency of the bandwidth of the klystron.
  • the frequency response of the cavity A2 bears the reference 22 in FIG. 2.
  • the cavity A3 is tuned to a frequency F3 included in the bandwidth of the klystron and greater than Fo. Its frequency response curve bears the reference 23 in FIG. 2.
  • the cavity A4 is tuned on a frequency F4 greater than F3, the cavity A5 is tuned on a frequency F5 greater than F4 and so on ...
  • the frequencies F4 to F6 are included in the bandwidth of the klystron or slightly higher.
  • Their frequency response curves respectively bear the references 24, 25, 26 in FIG. 2.
  • the dotted curve 27 represents the frequency response curve of the klystron.
  • the sum of the lengths of all the sliding tubes is made to be close to 270 degrees of plasma.
  • the first block I comprises the inlet cavity A1 and the sliding tube 1.
  • the second block II comprises the cavity A2, the sliding tube 2 and the cavity A3.
  • the cavity A2 has a frequency F2 lower than Fo. It is the only cavity to be tuned to a frequency lower than Fo in the example described.
  • the tube has other cavities tuned on a frequency lower than Fo.
  • the cavity A3 is the first cavity, crossed by the electrons, which is tuned on a frequency higher than Fo.
  • block II will comprise the last cavity crossed by the electrons, tuned on a frequency lower than Fo and the first cavity crossed by the electrons, tuned on a frequency higher than Fo.
  • the last cavity tuned on a frequency lower than Fo is the cavity A2 and the first, tuned on a frequency higher than Fo, is the cavity A3.
  • the third block III comprises the sliding tubes 3, 4, 5, 6 and the cavities A4, A5, A6, A7.
  • the total length is the length of this tube, if there are several, the total length is the sum of the lengths of all the sliding tubes of the block.
  • this total length can be increased or decreased by a positive, negative or zero quantity, of absolute value less than or equal to 45 degrees of plasma.
  • h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 270 ° + b.
  • the total length of all klystron glide tubes is between 225 and 315 degrees of plasma.
  • FIG. 3 represents the actual frequency response curve of the klystron of FIG. 1.
  • a and b are respectively -19 and 0 degrees of plasma.
  • FIG. 4 schematically represents a klystron with an instantaneous broadband, according to the invention.
  • the differences between this klystron and that described in Figure 1 are located at the lengths of the sliding tubes and at the number and frequencies of the cavities.
  • the bandwidth of the klystron has a central frequency Fo, defined as the arithmetic mean of the frequencies for which the power is 1 dB below the maximum power.
  • a klystron according to the invention comprises an electron gun 30 which produces at least one electron beam 31 towards at least one collector 32.
  • This beam 31 passes through a succession of seven cavities (E, B1, B2, C1, C2, D1 , S). If there are several electron beams, each cavity is crossed by all the beams at the same time.
  • Two successive cavities are connected by at least one sliding tube (41, 42, 43, 44, 45, 46). If there are several electron beams, two successive cavities are connected by as many sliding tubes as there are electron beams.
  • the sliding tubes connecting two successive cavities have a substantially equal length.
  • the klystron shown is single-beam.
  • the succession of cavities comprises a first cavity E or input cavity connected to a coupling device 33 intended to introduce a microwave wave to be amplified, a last cavity S or output cavity connected to a coupling device 34 intended to extract the microwave wave after amplification.
  • the cavity E and the cavity S are respectively tuned to frequencies FE and FS substantially equal to Fo.
  • the succession of cavities also includes a first central cavity C1 tuned to a frequency FC1 less than Fo, placed between the cavities E and S and a second central cavity C2 tuned to a frequency FC2 greater than Fo.
  • the cavity C2 is placed downstream of the cavity C1.
  • the succession of cavities comprises at least one intermediate cavity (B1, B2), placed between the cavities E and C1, tuned to a frequency lower than Fo.
  • FIG 4 there are shown two intermediate cavities B1 and B2.
  • the first intermediate cavity B1 is followed by the second intermediate cavity B2.
  • the frequencies of the two intermediate cavities are FB1 and FB2 respectively, these frequencies are less than Fo.
  • the values of the frequencies of the intermediate cavities are chosen as follows: FB1 greater than FB2 and FB2 greater than FC1.
  • the frequencies of the cavities B1, B2, C1 which follow each other from the input cavity E have decreasing values.
  • the succession of cavities can also comprise, in a conventional manner, at least one additional cavity D1 disposed between the second central cavity C2 and the output cavity S.
  • This cavity is tuned to a frequency FD1 greater than Fo.
  • FD1 greater than Fo.
  • FIG. 4 there is only one intermediate cavity D1.
  • FD1 greater than FC2. If we had placed other cavities D between D1 and the output cavity S, their frequencies would have been increasing.
  • Two successive cavities are connected by a sliding tube in a single-beam klystron and by several parallel sliding tubes in a multi-beam klystron.
  • Two sliding tubes connecting different cavities do not necessarily have the same length.
  • the sliding tubes 41, 42, 43, 44, 45, 46 having respectively the length e, b1, b2, c, d1, s.
  • This phenomenon of packetization and therefore of current modulation is periodic, of period lq / 2. Its meaning is that a sliding tube can be lengthened by n times lq / 2 (n is an integer) or by n times 180 degrees of plasma, the amplitude of the current modulation will always be the same at its end.
  • the known art ensures that the optimization of the lengths of certain sliding tubes leads to a reduction in their length and even the superposition of several cavities, which is concretely impossible.
  • This periodic phenomenon makes it possible to modify the length of the sliding tubes of the klystron, without disturbing its operation.
  • the klystron can thus be optimized in bandwidth.
  • the klystron of Figure 4 can be broken down into three blocks I, II, III as defined above.
  • Block I includes the entire part of the tube upstream of the cavity C1, that is to say the inlet cavity E, the cavity B1, the cavity B2 as well as the sliding tubes 41, 42, 43 respectively length e, b1, b2.
  • the block II comprises the cavity C1, the sliding tube 44 of length c and the cavity C2.
  • the C1 cavity is the last cavity to be tuned on a frequency lower than Fo.
  • the C2 cavity is the first cavity to be tuned on a frequency higher than Fo.
  • Block III comprises the entire part of the tube downstream of the cavity C2, that is to say the cavity D1, the cavity S and the sliding tubes 44, 45 of length d1 and s respectively.
  • the sum of the lengths of the sliding tubes if there are several, or the length of the sliding tube if it is unique is equal to:
  • H + (T x 180) degrees of plasma H being a first quantity between 45 and 135 degrees of plasma and T an integer greater than or equal to zero, T taking a value greater than or equal to one in at least one of the blocks, and in this block, the length of at least one sliding tube being greater than or equal to 135 degrees of plasma .
  • n is an integer greater than or equal to zero. In the example described, n has been given the value 0. We could give it a value other than zero.
  • a, b are positive, zero or negative quantities of absolute value less than or equal to 45 degrees of plasma. The quantities h, h ′, h ′ ′ are then between 45 and 135 degrees of plasma.
  • the lengths b1 and b2 are therefore between 135 and 180 degrees of plasma.
  • the two tubes 42, 43 are placed downstream of an intermediate cavity.
  • the total length of the klystron sliding tubes is between:
  • FIG. 5 represents the real frequency response of the klystron of FIG. 4.
  • FIG. 6 represents the real frequency response of another klystron according to the invention.
  • This klystron is single-beam and has nine cavities with offset chords: E, B1, B2, C1, C2, D1, D2, D3, S.
  • the instantaneous bandwidth is wider by + 130% compared to that shown in Figure 3 .
  • the values of the frequencies and the lengths of the sliding tubes are recorded in the table n ° 3 placed at the end of the description.
  • the frequency FE is very little different from Fo.
  • Figure 7 shows a longitudinal section of a multibeam klystron according to the invention.
  • This klystron has nine cavities (E, B1, B2, C1, C2, D1, D2, D3, S) with offset chords.
  • a single electron gun 80 produces several electron beams 81 to a single collector 82. In the figure, we see only two electron beams 81, there may be more. The electron beams are parallel.
  • the successive cavities are connected together by as many sliding tubes as there are electron beams 81.
  • the tubes 91 connect the cavity E to the cavity B1, the tubes 92 the cavity B1 to the cavity B2 and so on until tubes 98.
  • the cavity E is connected to a coupling device 83 and the cavity S to another coupling device 84.
  • the lengths of the sliding tubes and the frequencies of the cavities can take, for example, the values given in table n ° 4.
  • the present invention is not limited to the examples described. Modifications can be made in particular in the choice of frequencies (FS can be different from Fo for example), the number of intermediate cavities, the number of sliding tubes of length greater than or equal to 135 degrees of plasma.
  • the first block which has a total length equal to: H + (T x 180), with T greater than or equal to one, it can also be the second block or the third block.

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)

Abstract

The present invention relates to klystrons. …<??>They include a succession of cavities separated by sliding tubes, distributed as three blocks (I,II,III). …<??>The first block (I) comprises everything upstream of a first central cavity (C1), the third block (III) everything downstream of a second central cavity (C2) and the second block (II) the central cavities (C1,C2). In each block, the sum of the lengths of the sliding tubes is equal to:… H + (T x 180 DEG ). …<??>H is a quantity lying between 45 and 135 degrees plasma and T an integer greater than or equal to zero. In at least one of the blocks, T is greater than or equal to one and the length of at least one tube of this block is greater than or equal to 135 degrees plasma. …<??>Application to broad band klystrons.

Description

La présente invention concerne les klystrons amplificateurs à large bande passante instantanée. Elle s'applique aussi bien aux klystrons monofaisceaux que multifaisceaux. La bande passante instantanée est la bande de fréquences dans laquelle le gain du tube est supérieur à une limite, par exemple 1dB en dessous de sa valeur maximale.The present invention relates to amplifier klystrons with large instantaneous bandwidth. It applies to both single-beam and multi-beam klystrons. The instantaneous bandwidth is the frequency band in which the gain of the tube is greater than a limit, for example 1 dB below its maximum value.

Un klystron amplificateur monofaisceau est un tube hyperfréquence à modulation de vitesse d'un faisceau d'électrons. Son principe est basé sur l'interaction entre un faisceau d'électrons longitudinal et des champs électromagnétiques induits dans des cavités résonantes. La composante électrique du champ électromagnétique est parallèle à l'axe du faisceau d'électrons. Un dispositif de focalisation entoure les cavités. Ce dispositif empêche le faisceau d'électrons de diverger. Le champ magnétique créé par ce dispositif est parallèle à l'axe du faisceau d'électrons.A single-beam amplifier klystron is a microwave tube with speed modulation of an electron beam. Its principle is based on the interaction between a longitudinal electron beam and electromagnetic fields induced in resonant cavities. The electrical component of the electromagnetic field is parallel to the axis of the electron beam. A focusing device surrounds the cavities. This device prevents the electron beam from diverging. The magnetic field created by this device is parallel to the axis of the electron beam.

Les cavités généralement au nombre de 4 ou de 5 sont placées à la suite les unes des autres, le long de l'axe du faisceau d'électrons. Elles sont séparées par des tubes de glissement qui sont des tubes de diamètre faible. L'intervalle entre deux tubes de glissement est un espace d'interaction. Le faisceau d'électrons, formé dans un canon, traverse successivement les cavités résonnantes et les tubes de glissement. On introduit dans la première cavité ou cavité d'entrée, une onde hyperfréquence à amplifier ; la dernière cavité ou cavité de sortie est reliée à un organe d'utilisation. Le faisceau d'électrons acquiert en entrant dans la première cavité une modulation de vitesse. Cette modulation de vitesse se transforme en modulation de densité dans le tube de glissement placé en aval de la première cavité et cela permet d'exciter la deuxième cavité.The cavities, generally 4 or 5 in number, are placed one after the other along the axis of the electron beam. They are separated by sliding tubes which are tubes of small diameter. The interval between two sliding tubes is an interaction space. The electron beam, formed in a barrel, successively crosses the resonant cavities and the sliding tubes. A microwave wave to be amplified is introduced into the first cavity or input cavity; the last cavity or outlet cavity is connected to a user member. By entering the first cavity, the electron beam acquires a speed modulation. This speed modulation becomes density modulation in the sliding tube placed downstream of the first cavity and this makes it possible to excite the second cavity.

Les électrons se regroupent en paquets de plus en plus denses. Ces paquets sont obtenus par l'action de toutes les cavités sauf de la dernière et par l'action passive des tubes de glissement. Les cavités modulent la vitesse du faisceau d'électrons. Dans les tubes de glissement des électrons rapides rattrapent des électrons plus lents.The electrons gather in increasingly dense packets. These packets are obtained by the action of all the cavities except the last one and by the passive action of the sliding tubes. The cavities modulate the speed of the electron beam. In the sliding tubes, fast electrons catch up with slower electrons.

Dans la dernière cavité, le faisceau d'électrons, fortement modulé, cède son énergie, par freinage, au champ électromagnétique de cette cavité et cette énergie se propage jusqu'à l'organe d'utilisation.In the last cavity, the electron beam, highly modulated, gives up its energy, by braking, to the electromagnetic field of this cavity and this energy propagates to the organ of use.

Un klystron multifaisceau comprend un ou plusieurs canons qui produisent plusieurs faisceaux d'électrons longitudinaux parallèles. Ces faisceaux d'électrons traversent une succession de cavités. Une cavité est traversée par tous les faisceaux. Deux cavités successives sont reliées par autant de tubes de glissement que de faisceaux d'électrons. Le fonctionnement d'un klystron multifaisceau est comparable à celui d'un klystron monofaisceau.A multibeam klystron includes one or more cannons that produce multiple parallel longitudinal electron beams. These electron beams pass through a succession of cavities. A cavity is crossed by all the beams. Two successive cavities are connected by as many sliding tubes as there are electron beams. The operation of a multibeam klystron is comparable to that of a single-beam klystron.

Si les cavités d'un klystron sont toutes accordées sur la même fréquence de résonance, la bande passante instantanée mesurée à -1 dB, sera faible, de l'ordre de 1 % par exemple.If the cavities of a klystron are all tuned to the same resonant frequency, the instantaneous bandwidth measured at -1 dB, will be low, of the order of 1% for example.

Il existe cependant des klystrons amplificateurs, à bande passante instantanée plus large, de l'ordre de plusieurs pour cents et même jusqu'à 10 % .However, there are amplifier klystrons, with a larger instantaneous bandwidth, of the order of several percent and even up to 10%.

Pour obtenir un tel résultat, la technique employée est celle des amplificateurs à accords décalés: elle consiste à accorder chaque cavité sur une fréquence différente de celle de ses voisines.To obtain such a result, the technique used is that of amplifiers with offset chords: it consists in tuning each cavity on a frequency different from that of its neighbors.

Presque toutes les fréquences d'accord sont réparties dans la bande passante que le klystron doit avoir.Almost all tuning frequencies are distributed in the bandwidth that the klystron must have.

Toutefois, la mise au point d'un klystron à large bande, à accords décalés, est complexe. En effet, la courbe du gain en fonction de la fréquence d'une cavité, associée à ses deux tubes de glissement, ressemble à celle d'un circuit R, L, C parallèle, près de sa fréquence de résonance avec un maximum, mais elle présente aussi un minimum pour une certaine fréquence généralement supérieure à la fréquence de résonance.However, developing a broadband klystron with offset chords is complex. Indeed, the gain curve as a function of the frequency of a cavity, associated with its two sliding tubes, resembles that of a parallel R, L, C circuit, near its resonant frequency with a maximum, but it also presents a minimum for a certain frequency generally higher than the resonant frequency.

On s'aperçoit que si la somme des longueurs des deux tubes de glissement adjacents à la cavité est sensiblement égale à 180 degrés de plasma, le minimum de gain est rejeté vers plus l'infini.We can see that if the sum of the lengths of the two sliding tubes adjacent to the cavity is substantially equal to 180 degrees of plasma, the minimum gain is rejected towards infinity.

La longueur d'un tube de glissement s'exprime de façon normalisée en degrés de plasma. La longueur d'un tube de glissement L est donnée par: L = (360 x d)/l q

Figure imgb0001
avec lq longueur d'onde de plasma et d distance physique séparant les centres de deux espaces d'interaction placés de part et d'autre du tube de glissement, dans les cavités correspondantes.The length of a sliding tube is expressed in standard terms in plasma degrees. The length of a sliding tube L is given by: L = (360 xd) / l q
Figure imgb0001
 with l q plasma wavelength and d physical distance separating the centers of two interaction spaces placed on either side of the sliding tube, in the corresponding cavities.

De plus, dans les klystrons à plus de trois cavités, la réponse d'une cavité, située dans la partie centrale du tube, a été affectée par ce qui s'est passé dans les cavités précédentes. Le faisceau d'électrons a été modulé dans les cavités précédentes et plus on se rapproche de la dernière cavité plus le faisceau est modulé. Les paquets d'électrons sont de plus en plus denses, les phénomènes ne sont plus linéaires et les modulations ne sont plus simplement additives. Il faut tenir compte de l'effet de charge d'espace, c'est à dire de la répulsion mutuelle entre électrons.In addition, in klystrons with more than three cavities, the response of a cavity, located in the central part of the tube, was affected by what happened in the previous cavities. The electron beam has been modulated in the previous cavities and the closer we get to the last cavity the more the beam is modulated. The electron packets are increasingly dense, the phenomena are no longer linear and the modulations are no longer simply additive. Account must be taken of the space charge effect, that is to say the mutual repulsion between electrons.

Un klystron à large bande instantanée, à quatre cavités, a sa cavité d'entrée et sa cavité de sortie accordées sur la fréquence centrale Fo de la bande passante que doit avoir le klystron. La seconde cavité est généralement accordée sur une fréquence inférieure à la fréquence centrale Fo tandis que la troisième cavité est accordée sur une fréquence supérieure à la fréquence centrale Fo. Pour obtenir une bande passante la plus large possible, de manière connue, on s'arrange pour que la seconde cavité et la troisième cavité aient chacune, des tubes de glissement adjacents de longueur telle que leur somme soit sensiblement égale à 180 degrés de plasma.An instantaneous broadband klystron, with four cavities, has its input cavity and its output cavity tuned to the center frequency Fo of the bandwidth that the klystron must have. The second cavity is generally tuned to a frequency lower than the central frequency Fo while the third cavity is tuned to a frequency higher than the central frequency Fo. In order to obtain the widest possible bandwidth, in a known manner, arrangements are made for the second cavity and the third cavity each to have tubes adjacent sliding length such that their sum is substantially equal to 180 degrees of plasma.

La longueur totale des tubes de glissement du klystron est alors sensiblement égale à 270 degrés de plasma.The total length of the klystron sliding tubes is then substantially equal to 270 degrees of plasma.

Si le klystron a plus de quatre cavités, il est d'usage de limiter la longueur totale de ses tubes de glissement à environ 270 degrés de plasma. Cette valeur de 270 degrés de plasma n'est pas à respecter de façon très rigoureuse et elle peut, d'autre part être modifiée en fonction d'autres caractéristiques.If the klystron has more than four cavities, it is customary to limit the total length of its slide tubes to about 270 degrees of plasma. This value of 270 degrees of plasma is not to be observed very rigorously and it can, on the other hand, be modified according to other characteristics.

On constate que l'on peut rajouter des cavités pour élargir la bande passante du klystron et ces cavités sont, de préférence, accordées sur des fréquences supérieures à la fréquence centrale Fo. On constate aussi très vite que les cavités que l'on rajoute au delà de la sixième ou de la septième ne contribuent plus beaucoup à augmenter la bande passante du klystron. De plus, en raison de la limitation par les 270 degrés de plasma, les cavités rajoutées sont extrêmement proches les unes des autres, elles devraient même se chevaucher ce qui n'est pas réalisable. De toute façon, la construction du tube devient difficile. Les meilleures bandes passantes instantanées obtenues ne dépassent généralement pas 10 %.It can be seen that cavities can be added to widen the bandwidth of the klystron and these cavities are preferably tuned to frequencies higher than the central frequency Fo. We also quickly notice that the cavities that we add beyond the sixth or seventh no longer contribute much to increasing the bandwidth of the klystron. In addition, due to the limitation by the 270 degrees of plasma, the added cavities are extremely close to each other, they should even overlap which is not possible. In any case, the construction of the tube becomes difficult. The best instantaneous bandwidths obtained generally do not exceed 10%.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et propose un klystron à bande passante instantanée, au minimum une fois et demie plus large que celle qu'il est possible d'obtenir par l'art actuel.The present invention aims to remedy these drawbacks and proposes a klystron with instantaneous bandwidth, at least one and a half times wider than that which can be obtained by the current art.

La présente invention consiste à donner des longueurs aux tubes de glissement et des fréquences de résonance aux cavités qui permettent d'optimiser la bande passante du tube sans modifier son fonctionnement.The present invention consists in giving lengths to the sliding tubes and resonant frequencies to the cavities which make it possible to optimize the bandwidth of the tube without modifying its operation.

La présente invention propose un klystron à large bande, comportant:

  • au moins un faisceau d'électrons longitudinal,
  • une succession de cavités alignées, réparties en trois blocs, toutes traversées par le faisceau d'électrons.
  • un tube de glissement parcouru par le faisceau d'électrons pour relier deux cavités successives,
la succession comprenant une cavité d'entrée, un cavité de sortie, deux cavités centrales successives, la première cavité centrale étant disposée du côté de la cavité d'entrée et étant accordée sur une fréquence inférieure à la fréquence centrale de la bande, la seconde cavité centrale était disposée du côté de la cavité de sortie et étant accordée sur une fréquence supérieure à la fréquence centrale de la bande, et au moins une cavité intermédiaire disposée entre la cavité d'entrée et la première cavité centrale, accordée sur une fréquence inférieure à la fréquence centrale de la bande , le premier bloc comprenant les cavités et les tubes de glissement en amont de la première cavité centrale, le deuxième bloc comprenant les deux cavités centrales et le tube de glissement les reliant, le troisième bloc comprenant au moins la cavité de sortie et le tube de glissement en aval de la seconde cavité centrale.
Le klystron est caractérisé en ce que, dans chaque bloc, la somme des longueurs des tubes de glissement, s'il y en a plusieurs, ou la longueur du tube de glissement , s'il est unique, est égale à: H + (T x 180 ) degrés de plasma,
Figure imgb0002
 H étant une première quantité comprise entre 45 et 135 degré de plasma et T un nombre entier supérieur ou égal à zéro, T étant supérieur ou égal à un dans au moins un des blocs, et dans ce bloc la longueur d'au moins un tube de glissement étant supérieure ou égale à 135 degrés de plasma.The present invention provides a broadband klystron, comprising:
  • at least one longitudinal electron beam,
  • a succession of aligned cavities, distributed in three blocks, all crossed by the electron beam.
  • a sliding tube traversed by the electron beam to connect two successive cavities,
the succession comprising an input cavity, an output cavity, two successive central cavities, the first central cavity being arranged on the side of the input cavity and being tuned to a frequency lower than the central frequency of the band, the second central cavity was arranged on the side of the output cavity and being tuned on a frequency higher than the central frequency of the band, and at least one intermediate cavity disposed between the input cavity and the first central cavity, tuned on a lower frequency at the central frequency of the strip, the first block comprising the cavities and the sliding tubes upstream of the first central cavity, the second block comprising the two central cavities and the sliding tube connecting them, the third block comprising at least the outlet cavity and the sliding tube downstream of the second central cavity.
The klystron is characterized in that, in each block, the sum of the lengths of the sliding tubes, if there are several, or the length of the sliding tube, if it is unique, is equal to: H + (T x 180) degrees of plasma,
Figure imgb0002
 H being a first quantity between 45 and 135 degrees of plasma and T an integer greater than or equal to zero, T being greater than or equal to one in at least one of the blocks, and in this block the length of at least one tube of slip being greater than or equal to 135 degrees of plasma.

Lorsque dans le premier bloc, T est supérieur ou égal à un, au moins un tube de glissement relié à la cavité intermédiaire et disposé en aval de la dite cavité intermédiaire a une longueur supérieure ou égale à 135 degrés de plasma.When in the first block, T is greater than or equal to one, at least one sliding tube connected to the intermediate cavity and disposed downstream of said intermediate cavity has a length greater than or equal to 135 degrees of plasma.

Le klystron peut comporter au moins une cavité supplémentaire disposée dans le troisième bloc, entre la seconde cavité centrale et la cavité de sortie.The klystron may include at least one additional cavity disposed in the third block, between the second central cavity and the outlet cavity.

De préférence, dans le premier bloc, la quantité H est égale à 90 degrés + a et dans le troisième bloc, la quantité H est égale à 90 degrés - a, a étant une deuxième quantité de valeur absolue inférieure ou égale à 45 degrés de plasma.Preferably, in the first block, the quantity H is equal to 90 degrees + a and in the third block, the quantity H is equal to 90 degrees - a, a being a second quantity of absolute value less than or equal to 45 degrees of plasma.

La cavité intermédiaire et la première cavité centrale sont accordées, de préférence, sur des fréquences décroissantes et inférieures à la fréquence centrale de la bande.The intermediate cavity and the first central cavity are preferably tuned to decreasing frequencies and lower than the central frequency of the band.

La seconde cavité centrale et la cavité supplémentaire sont accordées, de préférence, sur des fréquences croissantes et supérieures à la fréquence centrale de la bande.The second central cavity and the additional cavity are preferably tuned to increasing frequencies higher than the central frequency of the band.

De préférence, la cavité d'entrée est accordée sur une fréquence sensiblement égale à la fréquence centrale de la bande.Preferably, the input cavity is tuned to a frequency substantially equal to the central frequency of the band.

De préférence, la cavité de sortie est accordée sur une fréquence sensiblement égale à la fréquence centrale de la bande.Preferably, the output cavity is tuned to a frequency substantially equal to the center frequency of the band.

Le klystron peut être soit monofaisceau, soit multifaisceau.The klystron can be either single-beam or multi-beam.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, illustrée par les figures annexées qui représentent :

  • la figure 1, une coupe longitudinale schématique d'un klystron à cavités décalées selon l'art antérieur;
  • la figure 2, les courbes schématiques du gain en fonction de la fréquence de chacune des cavités du klystron de la figure 1 ainsi que la courbe de réponse ou fréquence du même klystron;
  • la figure 3, une courbe réelle du gain en fonction de la fréquence du klystron de la figure 1;
  • la figure 4, une coupe longitudinale schématique d'un klystron monofaisceau selon l'invention, à 7 cavités décalées en fréquence;
  • la figure 5, une courbe réelle du gain en fonction de la fréquence du klystron de la figure 4;
  • la figure 6, une courbe réelle du gain en fonction de la fréquence, d'un klystron selon l'invention, à 9 cavités;
  • la figure 7, une coupe longitudinale d'un klystron multifaisceau selon l'invention.
Other characteristics of the invention will appear on reading the following description, given by way of nonlimiting example, illustrated by the appended figures which represent:
  • Figure 1, a schematic longitudinal section of a klystron with offset cavities according to the prior art;
  • FIG. 2, the schematic gain curves as a function of the frequency of each of the cavities of the klystron of FIG. 1 as well as the response curve or frequency of the same klystron;
  • Figure 3, a real gain curve as a function of the frequency of the klystron of Figure 1;
  • Figure 4, a schematic longitudinal section of a single-beam klystron according to the invention, with 7 cavities offset in frequency;
  • Figure 5, a real gain curve as a function of the frequency of the klystron of Figure 4;
  • FIG. 6, a real curve of the gain as a function of the frequency, of a klystron according to the invention, with 9 cavities;
  • Figure 7, a longitudinal section of a multibeam klystron according to the invention.

La figure 1 représente schématiquement un klystron monofaisceau selon l'art antérieur.FIG. 1 schematically represents a single-beam klystron according to the prior art.

Ce klystron comporte un canon à électrons 7 qui produit un faisceau d'électrons 8 vers un collecteur 9.This klystron has an electron gun 7 which produces an electron beam 8 towards a collector 9.

Le faisceau d'électrons 8 traverse des cavités successives au nombre de sept, parmi lesquelles on trouve : une cavité d'entrée A1 qui est la plus proche du canon 7, d'autres cavités A2 à A6, une cavité de sortie A7 qui est la plus proche du collecteur 9.The electron beam 8 passes through seven successive cavities, among which there is: an inlet cavity A1 which is closest to the barrel 7, other cavities A2 to A6, an outlet cavity A7 which is closest to collector 9.

Les cavités sont reliées entre elles par des tubes de glissement 1, 2. . . , 6 qui sont des tubes de faible diamètre ; ils pénètrent dans les cavités. Le tube 1 est placé entre la cavité d'entrée A1 et la cavité A2. Le tube 2 est placé entre la cavité A2 et la cavité A3, etc... Les tubes de glissement n'ont pas la même longueur. Le tube 1 a une longuer h1, le tube 2 une longueur h2 et ainsi de suite jusqu'à h6. Dans la cavité A2, par exemple, les deux tubes 1, 2 en vis à vis sont séparés par un espace d'interaction 11 qui est souvent étroit par rapport aux dimensions de la cavité.The cavities are connected to each other by sliding tubes 1, 2.. . , 6 which are small diameter tubes; they enter cavities. The tube 1 is placed between the inlet cavity A1 and the cavity A2. The tube 2 is placed between the cavity A2 and the cavity A3, etc. The sliding tubes do not have the same length. The tube 1 has a length h1, the tube 2 has a length h2 and so on until h6. In the cavity A2, for example, the two tubes 1, 2 facing each other are separated by an interaction space 11 which is often narrow compared to the dimensions of the cavity.

La cavité d'entrée A1 est reliée par un dispositif de couplage 10 destiné à introduire une onde hyperfréquence à amplifier. Cette onde est produite par un générateur non représenté.The input cavity A1 is connected by a coupling device 10 intended to introduce a microwave wave to be amplified. This wave is produced by a generator not shown.

La cavité de sortie A7 est reliée à un dispositif de couplage 12 destiné à recueillir l'onde hyperfréquence après amplification.The output cavity A7 is connected to a coupling device 12 intended to collect the microwave wave after amplification.

Le tube est à fréquences décalées. La cavité d'entrée A1 et la cavité de sortie A7 sont accordées respectivement sur des fréquences F1, F7, sensiblement égales à la fréquence centrale Fo de la bande passante du klystron.The tube is at offset frequencies. The input cavity A1 and the output cavity A7 are tuned respectively to frequencies F1, F7, substantially equal to the center frequency Fo of the pass band of the klystron.

Le couplage entre la cavité A1 et le générateur est réglé pour que la courbe de réponse en fréquence de la cavité A1 couvre, même de façon inégale, la bande passante du klystron. Cette courbe est représentée avec la référence 21 sur la figure 2.The coupling between the cavity A1 and the generator is adjusted so that the frequency response curve of the cavity A1 covers, even unevenly, the bandwidth of the klystron. This curve is represented with the reference 21 in FIG. 2.

La cavité de sortie A7 ne participe pas au gain du klystron. Son rôle est d'extraire la puisance hyperfréquence créée par toutes les cavités précédentes. Elle doit couvrir toute la bande passante désirée. On n'a pas représenté sa courbe de réponse en fréquence sur la figure 2.The output cavity A7 does not participate in the gain of the klystron. Its role is to extract the microwave power created by all the previous cavities. It must cover all the desired bandwidth. Its frequency response curve has not been shown in FIG. 2.

La cavité A2 est accordée sur une fréquence F2 comprise dans la bande passante du klystron et inférieure à Fo. Les longueurs h1, h2 de ses deux tubes de glissement adjacents 1, 2 sont longs, de l'ordre de 90 degrés de plasma. La réponse en fréquence de la cavité A2 aura son minimum de gain rejeté au delà de la fréquence maximum de la bande passante du klystron. La réponse en fréquence de la cavité A2 porte la référence 22 sur la figure 2.The cavity A2 is tuned to a frequency F2 included in the pass band of the klystron and less than Fo. The lengths h1, h2 of its two adjacent sliding tubes 1, 2 are long, of the order of 90 degrees of plasma. The frequency response of the cavity A2 will have its minimum gain rejected beyond the maximum frequency of the bandwidth of the klystron. The frequency response of the cavity A2 bears the reference 22 in FIG. 2.

La cavité A3 est accordée sur une fréquence F3 comprise dans la bande passante du klystron et supérieure à Fo. Sa courbe de réponse en fréquence porte la référence 23 sur la figure 2.The cavity A3 is tuned to a frequency F3 included in the bandwidth of the klystron and greater than Fo. Its frequency response curve bears the reference 23 in FIG. 2.

La cavité A4 est accordée sur une fréquence F4 supérieure à F3, la cavité A5 est accordée sur une fréquence F5 supérieure à F4 et ainsi de suite... Les fréquences F4 à F6 sont comprises dans la bande passante du klystron ou légèrement supérieures. Leurs courbes de réponse en fréquence portent respectivement les références 24, 25, 26 sur la figure 2. La courbe 27 en pointillés représente la courbe de réponse en fréquence du klystron.The cavity A4 is tuned on a frequency F4 greater than F3, the cavity A5 is tuned on a frequency F5 greater than F4 and so on ... The frequencies F4 to F6 are included in the bandwidth of the klystron or slightly higher. Their frequency response curves respectively bear the references 24, 25, 26 in FIG. 2. The dotted curve 27 represents the frequency response curve of the klystron.

Pour que la bande de fréquence du klystron soit la plus large possible, on fait en sorte que la somme des longueurs de tous les tubes de glissement soit proche de 270 degrés de plasma.To keep the frequency band of the klystron as wide as possible, the sum of the lengths of all the sliding tubes is made to be close to 270 degrees of plasma.

On peut décomposer le klystron en 3 blocs successifs pour pouvoir l'assimiler à un klystron à quatre cavités.We can decompose the klystron into 3 successive blocks to be able to assimilate it to a klystron with four cavities.

Le premier bloc I comprend la cavité d'entrée A1 et le tube de glissement 1. Le deuxième bloc II comprend la cavité A2, le tube de glissement 2 et la cavité A3. Ici la cavité A2 a une fréquence F2 inférieure à Fo. C'est la seule cavité à être accordée sur une fréquence inférieure à Fo dans l'exemple décrit. On pourrait envisager que le tube possède d'autres cavités accordées sur une fréquence inférieure à Fo. La cavité A3 est la première cavité, traversée par les électrons, qui est accordée sur une fréquence supérieure à Fo. En généralisant, le bloc II comprendra la dernière cavité traversée par les électrons, accordée sur une fréquence inférieure à Fo et la première cavité traversée par les électrons, accordée sur une fréquence supérieure à Fo. Ici, la dernière cavité accordée sur une fréquence inférieure à Fo, est la cavité A2 et la première, accordée sur une fréquence supérieure à Fo, est la cavité A3.The first block I comprises the inlet cavity A1 and the sliding tube 1. The second block II comprises the cavity A2, the sliding tube 2 and the cavity A3. Here the cavity A2 has a frequency F2 lower than Fo. It is the only cavity to be tuned to a frequency lower than Fo in the example described. One could consider that the tube has other cavities tuned on a frequency lower than Fo. The cavity A3 is the first cavity, crossed by the electrons, which is tuned on a frequency higher than Fo. By generalizing, block II will comprise the last cavity crossed by the electrons, tuned on a frequency lower than Fo and the first cavity crossed by the electrons, tuned on a frequency higher than Fo. Here, the last cavity tuned on a frequency lower than Fo, is the cavity A2 and the first, tuned on a frequency higher than Fo, is the cavity A3.

Si le tube comprenait plusieurs cavités disposées entre la cavité A1 et la cavité A2, ces cavités et les tubes de glissement en amont de la cavité A2 feraient partie du bloc I.If the tube included several cavities arranged between the cavity A1 and the cavity A2, these cavities and the sliding tubes upstream of the cavity A2 would be part of block I.

Le troisième bloc III comprend les tubes de glissement 3, 4, 5, 6 et les cavités A4, A5, A6, A7.The third block III comprises the sliding tubes 3, 4, 5, 6 and the cavities A4, A5, A6, A7.

En extrapolant l'usage des 270 degrés de plasma indiqué précédemment, on constate que l'on peut modifier la longueur totale du ou des tubes de glissement de chaque bloc.By extrapolating the use of the 270 degrees of plasma indicated above, we see that we can modify the total length of the sliding tube or tubes of each block.

S'il n'y a qu'un tube de glissement dans le bloc, la longueur totale est la longueur de ce tube, s'il y en a plusieurs, la longueur totale est la somme des longueurs de tous les tubes de glissement du bloc.If there is only one sliding tube in the block, the total length is the length of this tube, if there are several, the total length is the sum of the lengths of all the sliding tubes of the block.

Dans chaque bloc, on peut augmenter ou diminuer cette longueur totale d'une quantité positive, négative ou nulle, de valeur absolue inférieure ou égale à 45 degrés de plasma.In each block, this total length can be increased or decreased by a positive, negative or zero quantity, of absolute value less than or equal to 45 degrees of plasma.

On obtient alors par exemple: h1 = 90° + a = h

Figure imgb0003
h2 = 90° + b = h′′
Figure imgb0004
 h3 + h4 + h5 + h6 = 90° - a = h′
Figure imgb0005
 a et b sont des quantités, de valeur absolue inférieure ou égale à 45 degrés de plasma. h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 = 270° + b.
Figure imgb0006
 We then obtain for example: h1 = 90 ° + a = h
Figure imgb0003
 h2 = 90 ° + b = h ′ ′
Figure imgb0004
 h3 + h4 + h5 + h6 = 90 ° - a = h ′
Figure imgb0005
 a and b are quantities, of absolute value less than or equal to 45 degrees of plasma. h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 = 270 ° + b.
Figure imgb0006

La longueur totale de tous les tubes de glissement du klystron est comprise entre 225 et 315 degrés de plasma.The total length of all klystron glide tubes is between 225 and 315 degrees of plasma.

La figure 3 représente la courbe réelle de réponse en fréquence du klystron de la figure 1.FIG. 3 represents the actual frequency response curve of the klystron of FIG. 1.

On constate que la bande passante obtenue n'est toujours pas très large.It can be seen that the bandwidth obtained is still not very wide.

Les longueurs des tubes de glissement et les fréquences des cavités sont consignées dans le tableau n° 1 placé en fin de description.The lengths of the sliding tubes and the frequencies of the cavities are recorded in table n ° 1 placed at the end of the description.

Les valeurs de a et b sont respectivement de -19 et 0 degrés de plasma.The values of a and b are respectively -19 and 0 degrees of plasma.

Pour augmenter encore la bande passante, il faudrait ajouter encore plus de cavités mais ce n'est guère possible car les cavités seraient trop serrées et tendraient à se chevaucher. De plus, en regardant la figure 2, on constate que la courbe 27 en pointillés décroît brusquement vers les hautes fréquences et marque un creux 28 de gain. Ce creux 28 de gain est sensiblement la somme des creux de gain des courbes 21 à 26. Chaque cavité supplémentaire accordée sur une fréquence supérieure à Fo aurait une réponse en fréquence qui servirait plus à combler le creux 28 de gain qu'à élargir la bande passante.To further increase the bandwidth, it would be necessary to add even more cavities, but this is hardly possible since the cavities would be too tight and would tend to overlap. In addition, looking at Figure 2, we see that the curve 27 in dotted lines decreases suddenly towards the high frequencies and marks a dip 28 of gain. This gain trough 28 is substantially the sum of the gain troughs of the curves 21 to 26. Each additional cavity tuned to a frequency greater than Fo would have a frequency response which would serve more to fill the gain trough 28 than to widen the band busy.

La figure 4 représente schématiquement un klystron à large bande instantanée, selon l'invention. Les différences entre ce klystron et celui décrit à la figure 1 sont situées au niveau des longueurs des tubes de glissement et au niveau du nombre et des fréquences des cavités.FIG. 4 schematically represents a klystron with an instantaneous broadband, according to the invention. The differences between this klystron and that described in Figure 1 are located at the lengths of the sliding tubes and at the number and frequencies of the cavities.

La bande passante du klystron possède une fréquence centrale Fo, définie comme la moyenne arithmétique des fréquences pour lesquelles la puissance est 1 dB en dessous de la puissance maximum.The bandwidth of the klystron has a central frequency Fo, defined as the arithmetic mean of the frequencies for which the power is 1 dB below the maximum power.

Un klystron selon l'invention comporte un canon à électrons 30 qui produit au moins un faisceau d'électrons 31 vers au moins un collecteur 32. Ce faisceau 31 traverse une succession de sept cavités (E, B1, B2, C1, C2, D1, S). S'il y a plusieurs faisceaux d'électrons, chaque cavité est traversée par tous les faisceaux en même temps. Deux cavités successives sont reliées par au moins un tube de glissement (41, 42, 43, 44, 45, 46). S'il y a plusieurs faisceaux d'électrons, deux cavités successives sont reliées par autant de tube de glissement que de faisceaux d'électrons. Les tubes de glissement reliant deux cavités successives ont une longueur sensiblement égale. Sur la figure 4, le klystron représenté est monofaisceau.A klystron according to the invention comprises an electron gun 30 which produces at least one electron beam 31 towards at least one collector 32. This beam 31 passes through a succession of seven cavities (E, B1, B2, C1, C2, D1 , S). If there are several electron beams, each cavity is crossed by all the beams at the same time. Two successive cavities are connected by at least one sliding tube (41, 42, 43, 44, 45, 46). If there are several electron beams, two successive cavities are connected by as many sliding tubes as there are electron beams. The sliding tubes connecting two successive cavities have a substantially equal length. In Figure 4, the klystron shown is single-beam.

La succession de cavités comprend une première cavité E ou cavité d'entrée reliée à un dispositif de couplage 33 destiné à introduire une onde hyperfréquence à amplifier, une dernière cavité S ou cavité de sortie reliée à un dispositif de couplage 34 destiné à extraire l'onde hyperfréquence après amplification. On accorde, de préférence, respectivement la cavité E et la cavité S sur des fréquences FE et FS sensiblement égales à Fo.The succession of cavities comprises a first cavity E or input cavity connected to a coupling device 33 intended to introduce a microwave wave to be amplified, a last cavity S or output cavity connected to a coupling device 34 intended to extract the microwave wave after amplification. Preferably, the cavity E and the cavity S are respectively tuned to frequencies FE and FS substantially equal to Fo.

La succession des cavités comprend aussi une première cavité centrale C1 accordée sur une fréquence FC1 inférieure à Fo, placée entre les cavités E et S et une seconde cavité centrale C2 accordée sur une fréquence FC2 supérieure à Fo. La cavité C2 est placée en aval de la cavité C1.The succession of cavities also includes a first central cavity C1 tuned to a frequency FC1 less than Fo, placed between the cavities E and S and a second central cavity C2 tuned to a frequency FC2 greater than Fo. The cavity C2 is placed downstream of the cavity C1.

Enfin, la succession des cavités comprend au moins une cavité intermédiaire (B1, B2), placée entre les cavités E et C1, accordée sur une fréquence inférieure à Fo. Sur la figure 4 on a représenté deux cavités intermédiaires B1 et B2. La première cavité intermédiaire B1 est suivie de la deuxième cavité intermédiaire B2. Les fréquences des deux cavités intermédiaires sont respectivement FB1 et FB2, ces fréquences sont inférieures à Fo.Finally, the succession of cavities comprises at least one intermediate cavity (B1, B2), placed between the cavities E and C1, tuned to a frequency lower than Fo. In Figure 4 there are shown two intermediate cavities B1 and B2. The first intermediate cavity B1 is followed by the second intermediate cavity B2. The frequencies of the two intermediate cavities are FB1 and FB2 respectively, these frequencies are less than Fo.

Selon l'invention, on choisit les valeurs des fréquences des cavités intermédiaires de la façon suivante: FB1 supérieure à FB2 et FB2 supérieure à FC1. Les fréquences des cavités B1, B2, C1 qui se suivent à partir de la cavité d'entrée E ont des valeurs décroissantes.According to the invention, the values of the frequencies of the intermediate cavities are chosen as follows: FB1 greater than FB2 and FB2 greater than FC1. The frequencies of the cavities B1, B2, C1 which follow each other from the input cavity E have decreasing values.

La succession des cavités peut aussi comporter, de manière classique, au moins une cavité supplémentaire D1 disposée entre la seconde cavité centrale C2 et la cavité de sortie S. Cette cavité est accordée sur une fréquence FD1 supérieure à Fo. Sur la figure 4, il n'y a qu'une seule cavité intermédiaire D1. On a choisi FD1 supérieure à FC2. Si on avait placé d'autres cavités D entre D1 et la cavité de sortie S, leurs fréquences auraient été croissantes.The succession of cavities can also comprise, in a conventional manner, at least one additional cavity D1 disposed between the second central cavity C2 and the output cavity S. This cavity is tuned to a frequency FD1 greater than Fo. In FIG. 4, there is only one intermediate cavity D1. We chose FD1 greater than FC2. If we had placed other cavities D between D1 and the output cavity S, their frequencies would have been increasing.

Deux cavités successives sont reliées par un tube de glissement dans un klystron monofaisceau et par plusieurs tubes de glissement parallèles dans un klystron multifaisceau. Deux tubes de glissement reliant des cavités différentes n'ont pas forcément la même longueur. On trouvera entre E et S, les tubes de glissements 41, 42, 43, 44, 45, 46 ayant respectivement pour longueur e, b1, b2, c, d1, s.Two successive cavities are connected by a sliding tube in a single-beam klystron and by several parallel sliding tubes in a multi-beam klystron. Two sliding tubes connecting different cavities do not necessarily have the same length. We find between E and S, the sliding tubes 41, 42, 43, 44, 45, 46 having respectively the length e, b1, b2, c, d1, s.

Au centre de l'espace d'interaction d'une cavité, à une abscisse, que nous appelons z = 0, certains électrons ont ou acquièrent une vitesse plus faible que la moyenne, d'autres ont ou acquièrent une vitesse plus importante que la moyenne.At the center of the interaction space of a cavity, at an abscissa, which we call z = 0, some electrons have or acquire a speed lower than the average, others have or acquire a speed greater than the average.

A l'abscisse z = lq/4 (lq est la longueur d'onde de plasma du faisceau), les électrons lents ont été rattrapés par les électrons rapides qui les suivaient. Les électrons se sont regroupés en paquet.At the abscissa z = lq / 4 (lq is the plasma wavelength of the beam), the slow electrons were caught up by the fast electrons which followed them. The electrons have gathered in bundles.

A l'abscisse z = lq/4 la densité est donc maximale. Le phénomène se poursuit après lq/4 et à l'abscisse z = lq/2 les électrons retrouvent la même distribution de vitesse qu'à l'abscisse z = 0. Et après cette abscisse z = lq/2, les électrons lents à l'abscisse z = 0 sont devenus rapides et les électrons rapides à l'abscisse z = 0 sont devenus lents. De nouveaux paquets vont être formés comme précédement et l'on retrouve la même densité maximale à l'abscisse z = 3lq/4.At the abscissa z = lq / 4 the density is therefore maximum. The phenomenon continues after lq / 4 and at the abscissa z = lq / 2 the electrons find the same speed distribution as at the abscissa z = 0. And after this abscissa z = lq / 2, the slow electrons at the abscissa z = 0 have become fast and the fast electrons at the abscissa z = 0 have become slow. Of new packets will be formed as before and we find the same maximum density at the abscissa z = 3lq / 4.

Ce phénomène de mise en paquets et donc de modulation de courant est périodique, de période lq/2. Sa signification en est qu'un tube de glissement peut être rallongé de n fois lq/2 (n est un entier) ou de n fois 180 degrés de plasma, l'amplitude de la modulation de courant sera toujours la même à son extrémité.This phenomenon of packetization and therefore of current modulation is periodic, of period lq / 2. Its meaning is that a sliding tube can be lengthened by n times lq / 2 (n is an integer) or by n times 180 degrees of plasma, the amplitude of the current modulation will always be the same at its end.

L'art connu fait en sorte que l'optimisation des longueurs de certains tubes de glissement entraine la diminution de leur longueur et même la superposition de plusieurs cavités, ce qui est impossible concrètement. Ce phénomène périodique permet de modifier la longueur des tubes de glissement du klystron, sans perturber son fonctionnement. Le klystron peut ainsi être optimisé en bande passante.The known art ensures that the optimization of the lengths of certain sliding tubes leads to a reduction in their length and even the superposition of several cavities, which is concretely impossible. This periodic phenomenon makes it possible to modify the length of the sliding tubes of the klystron, without disturbing its operation. The klystron can thus be optimized in bandwidth.

Le klystron de la figure 4 peut être décomposé en trois blocs I, II, III tels qu'on les a définis précédemment.The klystron of Figure 4 can be broken down into three blocks I, II, III as defined above.

Le bloc I comporte toute la partie du tube en amont de la cavité C1, c'est-à-dire la cavité d'entrée E, la cavité B1, la cavité B2 ainsi que les tubes de glissement 41, 42, 43 respectivement de longueur e, b1, b2.Block I includes the entire part of the tube upstream of the cavity C1, that is to say the inlet cavity E, the cavity B1, the cavity B2 as well as the sliding tubes 41, 42, 43 respectively length e, b1, b2.

Le bloc II comporte la cavité C1, le tube de glissement 44 de longueur c et la cavité C2. La cavité C1 est la dernière cavité à être accordée sur une fréquence inférieure à Fo. La cavité C2 est la première cavité à être accordée sur une fréquence supérieure à Fo.The block II comprises the cavity C1, the sliding tube 44 of length c and the cavity C2. The C1 cavity is the last cavity to be tuned on a frequency lower than Fo. The C2 cavity is the first cavity to be tuned on a frequency higher than Fo.

Le bloc III comporte toute la partie du tube en aval de la cavité C2, c'est-à-dire la cavité D1, la cavité S et les tubes de glissement 44, 45 respectivement de longueur d1 et s.Block III comprises the entire part of the tube downstream of the cavity C2, that is to say the cavity D1, the cavity S and the sliding tubes 44, 45 of length d1 and s respectively.

Selon une caractéristique principale de l'invention, dans chaque bloc, la somme des longueurs des tubes de glissement s'il y en a plusieurs, ou la longueur du tube de glissement s'il est unique est égale à :According to a main characteristic of the invention, in each block, the sum of the lengths of the sliding tubes if there are several, or the length of the sliding tube if it is unique is equal to:

H + (T x 180) degrés de plasma, H étant une première quantité comprise entre 45 et 135 degrés de plasma et T un nombre entier supérieur ou égal à zéro, T prenant une valeur supérieure ou égale à un dans au moins un des blocs, et dans ce bloc, la longueur d'au moins un tube de glissement étant supérieure ou égale à 135 degrés de plasma.H + (T x 180) degrees of plasma, H being a first quantity between 45 and 135 degrees of plasma and T an integer greater than or equal to zero, T taking a value greater than or equal to one in at least one of the blocks, and in this block, the length of at least one sliding tube being greater than or equal to 135 degrees of plasma .

La somme des longueurs des tubes de glissement de chaque bloc, traversé par le même faisceau devient alors :
- pour le bloc I:
   e + b1 + b2 = h + (m x 180°)
   e + b1 + b2 = 90° + a + (2x180°)
m est un nombre entier supérieur ou égal à zéro. On a donné à m la valeur 2, dans l'exemple décrit. De préférence on donnera à m une valeur supérieure ou égale à un.
- pour le bloc II:
   c = h′′ + (p x 180°)
   c = 90° + b + (0x180°)
p est un nombre entier supérieur ou égal à zéro. On a donné à p la valeur 0, dans l'exemple décrit. On pourrait lui donner une valeur différente de zéro.
- pour le bloc III:
   d1 + s = h′ + (n x 180°)
   d1 + s = 90° - a + (0x180°)
n est un nombre entier supérieur ou égal à zéro. On a donné à n la valeur 0, dans l'exemple décrit. On pourrait lui donner une valeur différente de zéro.
a, b sont des quantités positives, nulles ou négatives de valeur absolue inférieure ou égale à 45 degrés de plasma. Les quantités h, h′, h′′ sont alors comprises entre 45 et 135 degrés de plasma.The sum of the lengths of the sliding tubes of each block, crossed by the same beam then becomes:
- for block I:
e + b1 + b2 = h + (mx 180 °)
e + b1 + b2 = 90 ° + a + (2x180 °)
m is an integer greater than or equal to zero. In the example described, m has been given the value 2. Preferably, m will be given a value greater than or equal to one.
- for block II:
c = h ′ ′ + (px 180 °)
c = 90 ° + b + (0x180 °)
p is an integer greater than or equal to zero. In the example described, p has been given the value 0. We could give it a value other than zero.
- for block III:
d1 + s = h ′ + (nx 180 °)
d1 + s = 90 ° - a + (0x180 °)
n is an integer greater than or equal to zero. In the example described, n has been given the value 0. We could give it a value other than zero.
a, b are positive, zero or negative quantities of absolute value less than or equal to 45 degrees of plasma. The quantities h, h ′, h ′ ′ are then between 45 and 135 degrees of plasma.

L'exemple décrit à la figure 4 est une réalisation préférée de l'invention. On donne à deux tubes de glissement 42,43 du bloc I une longueur respective b1, b2 telle que:
   b1 = 180° + e1
   b2 = 180° + e2
e1 et e2 sont deux quantités négatives ou nulles, de valeur absolue inférieure ou égale à 45 degrés de plasma. Les longueurs b1 et b2 sont donc comprises entre 135 et 180 degrés de plasma. Les deux tubes 42, 43 sont placés en aval d'une cavité intermédiaire.The example described in Figure 4 is a preferred embodiment of the invention. Two sliding tubes 42, 43 of block I are given a respective length b1, b2 such that:
b1 = 180 ° + e1
b2 = 180 ° + e2
e1 and e2 are two negative or zero quantities, with an absolute value less than or equal to 45 degrees of plasma. The lengths b1 and b2 are therefore between 135 and 180 degrees of plasma. The two tubes 42, 43 are placed downstream of an intermediate cavity.

La longueur totale de tous les tubes de glissement du klystron, traversés par le même faisceau devient : e + b1 + b2 + c + d1 + s =270° + b + (t x 180°)

Figure imgb0007
   avec t = n + m + p (t est un entier supérieur ou égal à un).The total length of all the klystron sliding tubes, crossed by the same beam becomes: e + b1 + b2 + c + d1 + s = 270 ° + b + (tx 180 °)
Figure imgb0007
 with t = n + m + p (t is an integer greater than or equal to one).

On retrouve une longueur totale de sensiblement 270 degrés de plasma à t fois 180 degrés près et autant de cavités qu'il est nécessaire. Plus précisément, la longueur totale des tubes de glissement du klystron est comprise entre:We find a total length of substantially 270 degrees of plasma to t times 180 degrees and as many cavities as necessary. More precisely, the total length of the klystron sliding tubes is between:

225 + (t x 180) degrés de plasma et 315 + (t x 180) degrés de plasma.225 + (t x 180) degrees of plasma and 315 + (t x 180) degrees of plasma.

La figure 5 représente la réponse en fréquence réelle du klystron de la figure 4.FIG. 5 represents the real frequency response of the klystron of FIG. 4.

Les valeurs des fréquences et des longueurs des tubes de glissement sont consignées dans le tableau n° 2 placé à la fin de la description.The values of the frequencies and the lengths of the sliding tubes are recorded in the table n ° 2 placed at the end of the description.

Dans cet exemple :

Fo =
3000 MHz
a =
- 18 degrés de plasma
b =
0 degré de plasma
e1 =
-35 degrés de plasma
e2 =
-35 degrés de plasma.
In this example:
Fo =
3000 MHz
a =
- 18 degrees of plasma
b =
0 degrees of plasma
e1 =
-35 degrees of plasma
e2 =
-35 degrees of plasma.

La figure 6 représente la réponse en fréquence réelle d'un autre klystron selon l'invention. Ce klystron est monofaisceau et a neuf cavités à accords décalés: E, B1, B2, C1, C2, D1, D2, D3, S. La bande passante instantanée est plus large de + 130 % par rapport à celle représentée à la figure 3.FIG. 6 represents the real frequency response of another klystron according to the invention. This klystron is single-beam and has nine cavities with offset chords: E, B1, B2, C1, C2, D1, D2, D3, S. The instantaneous bandwidth is wider by + 130% compared to that shown in Figure 3 .

Les valeurs des fréquences et des longueurs des tubes de glissement sont consignées dans le tableau n° 3 placé à la fin de la description. La fréquence FE est très peu différente de Fo.The values of the frequencies and the lengths of the sliding tubes are recorded in the table n ° 3 placed at the end of the description. The frequency FE is very little different from Fo.

Dans cet exemple :

Fo =
2 815 MHz
a =
-19 degrés de plasma
b =
0 degré de plasma
e1 =
-35 degrés de plasma
e2 =
-35 degrés de plasma.
In this example:
Fo =
2,815 MHz
a =
-19 degrees of plasma
b =
0 degrees of plasma
e1 =
-35 degrees of plasma
e2 =
-35 degrees of plasma.

La figure 7 représente une coupe longitudinale d'un klystron multifaisceau conforme à l'invention. Ce klystron a neuf cavités (E, B1, B2, C1, C2, D1, D2, D3, S) à accords décalés. Un canon à électrons 80 unique produit plusieurs faisceaux d'électrons 81 vers un collecteur unique 82. Sur la figure, on ne voit que deux faisceaux d'électrons 81, il peut y en avoir plus. Les faisceaux d'électrons sont parallèles. Les cavités successives sont reliées entre elles par autant de tubes de glissement que de faisceaux d'électrons 81. Les tubes 91 relient la cavité E à la cavité B1, les tubes 92 la cavité B1 à la cavité B2 et ainsi de suite jusqu'aux tubes 98. La cavité E est reliée à un dispositif de couplage 83 et la cavité S à un autre dispositif de couplage 84. Les longueurs des tubes de glissement et les fréquences des cavités peuvent prendre, par exemple, les valeurs consignées dans le tableau n° 4.Figure 7 shows a longitudinal section of a multibeam klystron according to the invention. This klystron has nine cavities (E, B1, B2, C1, C2, D1, D2, D3, S) with offset chords. A single electron gun 80 produces several electron beams 81 to a single collector 82. In the figure, we see only two electron beams 81, there may be more. The electron beams are parallel. The successive cavities are connected together by as many sliding tubes as there are electron beams 81. The tubes 91 connect the cavity E to the cavity B1, the tubes 92 the cavity B1 to the cavity B2 and so on until tubes 98. The cavity E is connected to a coupling device 83 and the cavity S to another coupling device 84. The lengths of the sliding tubes and the frequencies of the cavities can take, for example, the values given in table n ° 4.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits. Des modifications peuvent être apportées notamment dans le choix des fréquences (FS peut être différente de Fo par exemple ), du nombre de cavités intermédiaires, du nombre de tubes de glissement de longueur supérieure ou égale à 135 degrés de plasma.The present invention is not limited to the examples described. Modifications can be made in particular in the choice of frequencies (FS can be different from Fo for example), the number of intermediate cavities, the number of sliding tubes of length greater than or equal to 135 degrees of plasma.

En particulier, ce n'est pas obligatoirement le premier bloc qui a une longueur totale égale à: H + ( T x 180), avec T supérieur ou égal à un, ce peut être aussi le deuxième bloc ou le troisième bloc.

Figure imgb0008
Figure imgb0009
Figure imgb0010
 In particular, it is not necessarily the first block which has a total length equal to: H + (T x 180), with T greater than or equal to one, it can also be the second block or the third block.
Figure imgb0008
Figure imgb0009
Figure imgb0010

Claims (10)

1 - Klystron à large bande de fréquence comportant : - au moins un faisceau d'électrons longitudinal, - une succession de cavités alignées, toutes traversées par le faisceau d'électrons, réparties en trois blocs (I, II, III), - un tube de glissement (41, 42, 43... ) parcouru par le faisceau d'électrons, pour relier deux cavités successives, cette succession comprenant une cavité d'entrée (E), une cavité de sortie (S), deux cavités centrales (C1, C2) successives, la première cavité centrale (C1) étant disposée du côté de la cavité d'entrée (E) et étant accordée sur une fréquence (FC1) inférieure à la fréquence centrale (Fo) de la bande, la seconde cavité centrale (C2) étant disposée du côté de la cavité de sortie (S) et étant accordée sur une fréquence (FC2) supérieure à la fréquence centrale (Fo) de la bande, et au moins une cavité intermédiaire (B1, B2) disposée entre la cavité d'entrée (E) et la première cavité centrale (C1), accordée sur une fréquence (FB1, FB2) inférieure à la fréquence centrale (Fo) de la bande, le premier bloc (I) comprenant les cavités (E, B1, B2) et les tubes de glissement (41, 42, 43) en amont de la première cavité centrale (C1), le deuxième bloc (II) comprenant les deux cavités centrales (C1, C2) et le tube de glissement (44) les reliant, le troisième bloc (III) comprenant au moins la cavité de sortie (S) et le tube de glissement (45, 46) en aval de la seconde cavité centrale (C2),    caractérisé en ce que dans chaque bloc, la somme des longueurs des tubes de glissement s'il y en a plusieurs, ou la longueur du tube de glissement s'il est unique, est égale à:
   H + (T x 180) degrés de plasma,
H étant une première quantité comprise entre 45 et 135 degrés de plasma et T un nombre entier supérieur ou égal à zéro, T prenant une valeur supérieure ou égale à un, dans au moins un des blocs et dans ce bloc la longueur d'au moins un tube de glissement étant supérieure ou égale à 135 degrés de plasma. 1 - Wide frequency band klystron comprising: - at least one longitudinal electron beam, - a succession of aligned cavities, all crossed by the electron beam, distributed in three blocks (I, II, III), - a sliding tube (41, 42, 43 ...) traversed by the electron beam, to connect two successive cavities, this succession comprising an inlet cavity (E), an outlet cavity (S), two successive central cavities (C1, C2), the first central cavity (C1) being arranged on the side of the input cavity (E) and being tuned to a frequency (FC1) lower than the central frequency (Fo) of the strip, the second central cavity (C2) being disposed on the side of the output cavity (S) and being tuned to a frequency (FC2) greater than the central frequency (Fo) of the strip, and at least one intermediate cavity (B1, B2 ) disposed between the input cavity (E) and the first central cavity (C1), tuned to a frequency (FB1, FB2) lower than the central frequency (Fo) of the strip, the first block (I) comprising the cavities (E, B1, B2) and the sliding tubes (41, 42, 43) upstream of the first central cavity (C1), the de uxth block (II) comprising the two central cavities (C1, C2) and the sliding tube (44) connecting them, the third block (III) comprising at least the outlet cavity (S) and the sliding tube (45, 46) downstream of the second central cavity (C2), characterized in that in each block, the sum of the lengths of the sliding tubes if there are several, or the length of the sliding tube if it is unique, is equal to:
H + (T x 180) degrees of plasma,
H being a first quantity between 45 and 135 degrees of plasma and T an integer greater than or equal to zero, T taking a value greater than or equal to one, in at least one blocks and in this block the length of at least one sliding tube being greater than or equal to 135 degrees of plasma. 2 - Klystron selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque dans le premier bloc (I), T est supérieur ou égal à un, au moins un tube de glissement (42,43) relié à une cavité intermédiaire (B1, B2), disposé en aval de la dite cavité, a une longueur (b1, b2) supérieure ou égale à 135 degrés de plasma. 2 - Klystron according to claim 1, characterized in that, when in the first block (I), T is greater than or equal to one, at least one sliding tube (42,43) connected to an intermediate cavity (B1, B2 ), arranged downstream of said cavity, has a length (b1, b2) greater than or equal to 135 degrees of plasma. 3 - Klystron selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un cavité supplémentaire (D1) est disposée entre la seconde cavité centrale (C2) et la cavité de sortie (S). 3 - Klystron according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one additional cavity (D1) is disposed between the second central cavity (C2) and the outlet cavity (S). 4 - Klystron selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première quantité H est égale à 90 degrés + a dans le premier bloc (I) et à 90 degrés - a dans le troisième bloc (III), a étant une deuxième quantité négative, nulle ou positive, de valeur absolue inférieure ou égale à 45 degrés de plasma. 4 - Klystron according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first quantity H is equal to 90 degrees + a in the first block (I) and to 90 degrees - a in the third block (III), a being a second negative quantity, zero or positive, of absolute value less than or equal to 45 degrees of plasma. 5 - Klystron selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cavité intermédiaire (B1, B2) et la première cavité centrale (C1) sont accordées sur des fréquences décroissantes (FB1, FB2, FC1). 5 - Klystron according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate cavity (B1, B2) and the first central cavity (C1) are tuned on decreasing frequencies (FB1, FB2, FC1). 6 - Klystron selon l'une des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que, la seconde cavité centrale (C2) et la cavité supplémentaire (D1) sont accordées sur des fréquences croissantes (FC2, FD1). 6 - Klystron according to one of claims 3 to 5 characterized in that, the second central cavity (C2) and the additional cavity (D1) are tuned on increasing frequencies (FC2, FD1). 7 - Klystron selon l'une des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que la cavité d'entrée (E) est accordée sur une fréquence (FE) sensiblement égale à la fréquence centrale (Fo) de la bande. 7 - Klystron according to one of claims 1 to 6, characterized in that the input cavity (E) is tuned to a frequency (FE) substantially equal to the central frequency (Fo) of the band. 8 - Klystron selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cavité de sortie (S) est accordée sur une fréquence (FS) sensiblement égale à la fréquence centrale (Fo) de la bande. 8 - Klystron according to one of claims 1 to 7, characterized in that the output cavity (S) is tuned to a frequency (FS) substantially equal to the central frequency (Fo) of the band. 9 - Klystron selon l'une les revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est monofaisceau. 9 - Klystron according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is single-beam. 10 - Klystron selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs faisceaux traversant tous la succession de cavités. 10 - Klystron according to one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises several beams all passing through the succession of cavities.
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