EP1105907B1 - Travelling wave tube configuration - Google Patents
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- EP1105907B1 EP1105907B1 EP99938168A EP99938168A EP1105907B1 EP 1105907 B1 EP1105907 B1 EP 1105907B1 EP 99938168 A EP99938168 A EP 99938168A EP 99938168 A EP99938168 A EP 99938168A EP 1105907 B1 EP1105907 B1 EP 1105907B1
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- housing
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
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- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/34—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
Definitions
- the invention relates to a running tube arrangement with a running tube and a linearization circuit arrangement.
- Running tubes are preferred as high-performance amplifiers in the microwave range, used especially in satellites
- Such an arrangement is known from GB-A-2274542.
- the operation of such amplifier tubes any power loss is given off to the environment as heat.
- heat is emitted by radiation in the Space, typically with the tube housing on the inside of a heat-conducting wall section of the satellite is attached and the heat loss discharged to the wall section via the tube housing and from this is emitted.
- the emitting surface can with the same emitting power the smaller the higher the temperature of the surface.
- For the tubes is therefore often a permissible minimum housing temperature of, for example 100 ° C required.
- the high power dissipation of the tube collector is partly via separate radiators protruding from the satellite housing radiated.
- Running tubes show a clear phase response within the operating frequency band. It is known to compensate for such a phase response the control signals for the tubes via an upstream linearization circuit arrangement, called linearizer for short, with complementary phase response respectively.
- linearizer upstream linearization circuit arrangement
- the connection between a signal generator, linearizer and signal input to the tube is typically via flexible coaxial connections, whereby the circuit arrangement by the distance of the Tube is protected from damage by the high tube temperatures.
- the present invention is based on the object of an advantageous running tube arrangement with a turret tube and linearization circuitry specify.
- the invention results in a treadmill tube arrangement that the user as a linearized running tube without the external circuitry previously required and at the same time while maintaining high permissible housing temperatures Available.
- the structural union reduces the space required for the arrangement and avoids the connection effort that would otherwise occur in the Feed line to be inserted circuit arrangement is connected.
- the linearity properties deteriorating influences due to unfavorable installation measures by the user can largely be excluded.
- Cooling element which the linearization circuit arrangement, hereinafter also called abbreviated linearizer, at a lower temperature than that of the Tube wall holds.
- the active cooling element is characterized in that it dissipates heat output from a colder surface to a warmer surface.
- the active cooling element is preferred as Peltier element executed.
- the temperature of the linearizer is set to one for the cooling element Components of the linearizer uncritical temperature, preferably to a maximum Limited to 60 ° C.
- the cooling element can be used as an active element with controllable Cooling capacity in a temperature control loop with a temperature sensor for the temperature of the linearizer can be used, again the controllability of a Peltier element is particularly advantageous.
- the linearization circuitry can for example as a board structure with several Components or fully integrated as a single integrated circuit.
- the linearizer is commonly in an electromagnetic shield Housing arranged to disrupt stray fields, in particular to avoid the running tube itself.
- the housing advantageously also acts as a radiation barrier in a heat-insulating manner against the radiation of heat output in the immediate Tube or one of the linearizer housing also surrounding common housing of the tube assembly.
- the linearizer is mechanically preferably essentially only over that Cooling element with the wall of the tube or the wall of a joint Housing the tube assembly connected so that no or only one low solid-state heat transfer from the wall to the linearizer takes place.
- the linearizer housing attached to the cooling surface of the cooling element with a housing surface that then serves as a mechanical carrier and preferably with its heat-emitting Surface on the tube wall or a common wall is attached.
- the heat-emitting surface of the cooling element can also be immediate with a heat-dissipating surface of the object, in particular one External wall of a satellite can be connected.
- the cooling element is at least arranged with its cooling surface within the linearizer housing and preferably directly as a carrier for the linearizer circuit arrangement good thermal contact to this used.
- the heat emitting surface the cooling element can then advantageously with a housing surface of the Linearizer housing and this with a wall of the tube or common wall or a heat-dissipating surface of the object be thermally coupled.
- the linearizer is advantageously in the vicinity of the beam generation system and / or the signal input of the tube and far from the collector of the tube arranged, which creates a stronger heat radiation due to the high collector temperature and long signal paths from linearizer to signal input be avoided.
- a common running tube LR which is surrounded by a stable wall, with a wall surface attached to a heat-dissipating outer wall AF of a satellite.
- the from the runway tube via the one in contact with the satellite wall AF Heat output is given in the outer wall AF of the Satellite spread over a larger area by solid-state heat conduction and released primarily into space by heat radiation R.
- the runway tube is typically from a beam generation system ST, one Delay line L and a collector C constructed and has a high-frequency signal input E and a signal output SA through the housing wall W on.
- the inner structure of tread tubes is known and for that Invention irrelevant in detail.
- a cooling element K in the form of a Peltier element with a cooling surface KL and during operation attached to a warmer output area KH.
- the attachment can be directly by gluing with good heat-conducting glue or by not fasteners shown in detail.
- the heat emitting The surface is in good thermal contact with the wall W of the tunnel tube.
- the housing G of a linearizer is on the cooling surface KL of the cooling element K attached, again the attachment with a good thermal Coupling between a housing surface of the housing G and the cooling surface KL is present and the attachment using adhesive or not shown fasteners can be done.
- Inside the housing G is in the form of a Board structure or existing as a single integrated circuit arrangement S the actual linearizer arranged and through the housing G against electromagnetic radiation, especially stray fields Shielded LR tube.
- a high-frequency control signal can Linearizers are supplied via an input connection E.
- the one pre-distorting phase response complementary to the phase response of the runway tube Provided high-frequency input signal with a short cable length fed from the linearizer to the tube to the signal input SE of the tube.
- the circuit arrangement S is in good condition thermal contact with the cooled surface of the housing G.
- the housing G also shields the circuit arrangement S against direct Heat radiation from the wall at high temperature W of the runway tube.
- the temperature of the wall W of the runway tube at one Reference point TP for example, a temperature of 100 ° C is permissible.
- the not in direct contact with the heat-dissipating wall AF of the satellite Areas of the wall W can also reach higher temperatures.
- the cooling element K which is in particular a Peltier element, is transported Thermal output from the circuit arrangement S over a surface of the housing G and the cooling surface KL are at a much higher temperature heat-emitting surface KH and transfers the heat output to the Wall W of the runway tube.
- the temperature of the circuit arrangement is limited to a maximum of 60 ° C by the cooling element.
- Temperature sensor on or near the circuit arrangement S and a control device for controlling the current through the cooling element K may include the electrical power consumed by the cooling element K. to maintain a substantially constant temperature of the circuit arrangement S can be controlled.
- the arrangement outlined in FIG. 2 differs from the arrangement Fig. 1 essentially in that the linearizer with the complete shielding housing G within a common housing Running tube arrangement, the wall of which is again designated W, is arranged.
- the input terminal E to the linearizer circuitry leads through the common wall W.
- the Connection between linearizer and signal input of the runway tube is made within the common wall W, for example by a waveguide section H.
- Within the common wall are preferably Running tube through direct radiation that reduces stray fields blocking partition T separated from each other.
- the linearizer is with that in the radiation generating system ST lying end of the elongated Structure of the runway tube arranged.
- the cooling element K is inside the linearizer housing G arranged.
- the circuit arrangement S is preferred with good thermal coupling on the cooling surface KL as the carrier serving cooling element K attached, for example via a thermally good conductive adhesive layer.
- the heat-emitting surface KH of the cooling element K lies on a surface of the linearizer housing G, which in turn rests on the inside of the wall W. Between heat emitting Surface KH of the cooling element K, the adjacent housing section of the linearizer housing G, the common wall W and the heat-dissipating Wall AF of the satellite again has good thermal coupling.
- an arrangement with inside the linearizer housing G lying cooling element from the outside on the wall of a Runtime tube can be attached, or the cooling element can be between an inner surface a common wall W and one within the common Linearizer housing G lying on the wall.
- the linearizer housing can in particular also attached to a side surface or end surface of the wall W. his.
- a Peltier element can be used as a whole Temperature stabilization against higher and lower temperatures serve and thus the structural union of temperature-sensitive components with other components with different permissible operating temperatures enable in a tube arrangement.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lauffeldröhrenanordnung mit einer Lauffeldröhre und einer Linearisierungs-Schaltungsanordnung.The invention relates to a running tube arrangement with a running tube and a linearization circuit arrangement.
Lauffeldröhren sind bevorzugt als Hochleistungsverstärker im Mikrowellenbereich, insbesondere in Satelliten eingesetzt Aus der GB-A-2274542 ist eine solche Anordnung bekannt. Die beim Betrieb solcher Verstärkerröhren anfallende Verlustleistung wird als Wärme an die Umgebung abgegeben. Bei Satelliteneinsatz erfolgt die Wärmeabgabe durch Abstrahlung in den Weltraum, wobei typischerweise das Röhrengehäuse an der Innenseite eines wärmeleitenden Wandabschnitts des Satelliten befestigt ist und die Verlustwärme über das Röhrengehäuse an den Wandabschnitt abgeführt und von diesem abgestrahlt wird. Die abstrahlende Fläche kann bei gleicher Abstrahlleistung umso kleiner sein, je höher die Temperatur der Fläche ist. Für die Röhren ist daher häufig eine zulässige Gehäusemindesttemperatur von beispielsweise 100° C gefordert. Der hohe Verlustleistungsanteif des Röhrenkollektors wird teilweise über gesonderte, aus dem Satellitengehäuse hinausragende Radiatoren abgestrahlt.Running tubes are preferred as high-performance amplifiers in the microwave range, used especially in satellites Such an arrangement is known from GB-A-2274542. The operation of such amplifier tubes any power loss is given off to the environment as heat. When using satellites, heat is emitted by radiation in the Space, typically with the tube housing on the inside of a heat-conducting wall section of the satellite is attached and the heat loss discharged to the wall section via the tube housing and from this is emitted. The emitting surface can with the same emitting power the smaller the higher the temperature of the surface. For the tubes is therefore often a permissible minimum housing temperature of, for example 100 ° C required. The high power dissipation of the tube collector is partly via separate radiators protruding from the satellite housing radiated.
Lauffeldröhren zeigen einen deutlichen Phasengang innerhalb des Betriebsfrequenzbandes. Es ist bekannt, zur Kompensation eines solchen Phasenganges die Ansteuersignale für die Röhren über eine vorgeschaltete Linearisierungs-Schaltungsanordnung, kurz Linearisierer genannt, mit komplementärem Phasengang zu führen. Die Verbindung zwischen einem Signalgenerator, Linearisierer und Signaleingang der Röhre erfolgt typischerweise über flexible Koaxialverbindungen, wodurch die Schaltungsanordnung durch den Abstand der Röhre vor Beschädigung durch die hohen Röhrentemperaturen geschützt ist.Running tubes show a clear phase response within the operating frequency band. It is known to compensate for such a phase response the control signals for the tubes via an upstream linearization circuit arrangement, called linearizer for short, with complementary phase response respectively. The connection between a signal generator, linearizer and signal input to the tube is typically via flexible coaxial connections, whereby the circuit arrangement by the distance of the Tube is protected from damage by the high tube temperatures.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Lauffeldröhrenanordnung mit einer Lauffeldröhre und eine Linearisierungs-Schaltungsanordnung anzugeben.The present invention is based on the object of an advantageous running tube arrangement with a turret tube and linearization circuitry specify.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen.The invention is described in claim 1. The sub-claims included advantageous refinements and developments.
Durch die Erfindung ergibt sich eine Lauffeldröhrenanordnung, die dem Benutzer als linearisierte Lauffeldöhre ohne die zuvor notwendige Außenbeschaltung und gleichzeitig unter Beibehaltung hoher zulässiger Gehäusetemperaturen zur Verfügung steht. Die bauliche Vereinigung reduziert den Platzbedarf der Anordnung und vermeidet den Verbindungsaufwand, der mit einer sonst in die Zuleitung einzufügenden Schaltungsanordnung verbunden ist. Darüber hinaus bietet die bauliche Vereinigung des Linearisierers mit der Lauffeldröhre für den Benutzer eine wesentlich vereinfachte Handhabung und für den Hersteller die Möglichkeit, durch individuelle Abstimmung der Linearisierer-Schaltungsanordnung auf die einzelne Röhre einen Röhrentyp mit gewährleistbarer sehr guter Linearität anbieten zu können. Die Linearitätseigenschaften verschlechternde Einflüsse durch ungünstige Einbaumaßnahmen beim Benutzer können weitgehend ausgeschlossen werden.The invention results in a treadmill tube arrangement that the user as a linearized running tube without the external circuitry previously required and at the same time while maintaining high permissible housing temperatures Available. The structural union reduces the space required for the arrangement and avoids the connection effort that would otherwise occur in the Feed line to be inserted circuit arrangement is connected. Furthermore offers the structural union of the linearizer with the turret tube for the User a much easier handling and for the manufacturer Possibility of individual tuning of the linearizer circuit arrangement on the single tube a tube type with guaranteed to be able to offer very good linearity. The linearity properties deteriorating influences due to unfavorable installation measures by the user can largely be excluded.
Wesentlich an der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Einsatz eines aktiven Kühlelements, welches die Linearisierungs-Schaltungsanordnung, nachfolgend auch abgekürzt Linearisierer genannt, auf niedrigerer Temperatur als die der Röhrenwandung hält. Das aktive Kühlelement zeichnet sich dadurch aus, daß es Wärmeleistung von einer kälteren Fläche an eine wärmere Fläche abführt. The use of an active one is essential to the arrangement according to the invention Cooling element, which the linearization circuit arrangement, hereinafter also called abbreviated linearizer, at a lower temperature than that of the Tube wall holds. The active cooling element is characterized in that it dissipates heat output from a colder surface to a warmer surface.
Wegen der mechanischen Unempfindlichkeit der einfachen elektrischen Steuerbarkeit und der hohen Lebensdauer ist das aktive Kühlelement bevorzugt als Peltier-Element ausgeführt.Because of the mechanical insensitivity of the simple electrical controllability and the long life, the active cooling element is preferred as Peltier element executed.
Durch den Einsatz eines aktiven Kühlelements und die in diesem entstehende Verlustleistung wird zwar insgesamt die in der Röhrenanordnung anfallende und abzuführende Verlustleistung erhöht. Zum einen ist aber der durch das Kühlelement bewirkte Verfustleistungsanteil im Vergleich zu der Verlustleistung der Lauffeldröhre gering, zum anderen ist eine durch den zusätzlichen Verlustanteil evtl. entstehende geringe Erhöhung der Gehäusetemperaturen der Röhre unkritisch.Through the use of an active cooling element and the resulting in it The total power dissipation will be that in the tube arrangement and dissipated power loss increases. For one thing, however, is that through Cooling element caused an increase in power compared to the power loss the runway tube is small, on the other hand one is due to the additional loss share possible slight increase in the housing temperatures of the Tube not critical.
Die Temperatur des Linearisierers wird durch das Kühlelement auf eine für die Baulelemente des Linearisierers unkritische Temperatur, vorzugsweise auf maximal 60° C begrenzt. Das Kühlelement kann als aktives Element mit steuerbarer Kühlleistung in einem Temperaturregelkreis mit einem Temperaturfühler für die Temperatur des Linearisierers eingesetzt sein, wobei wiederum die Steuerbarkeit eines Peltier-Elements von besonderem Vorteil ist. Die Linearisierungs-Schaltungsanordnung kann beispielsweise als Platinenaufbau mit mehreren Bauelementen oder vollintegriert als einzelner integrierter Schaltkreis vorliegen.The temperature of the linearizer is set to one for the cooling element Components of the linearizer uncritical temperature, preferably to a maximum Limited to 60 ° C. The cooling element can be used as an active element with controllable Cooling capacity in a temperature control loop with a temperature sensor for the temperature of the linearizer can be used, again the controllability of a Peltier element is particularly advantageous. The linearization circuitry can for example as a board structure with several Components or fully integrated as a single integrated circuit.
Der Linearisierer ist gebräuchlicherweise in einem elektromagnetisch abschirmendem Gehäuse angeordnet, um Störungen von Streufeldern, insbesondere der Lauffeldröhre selbst zu vermeiden. Bei der erfindunggemäßen Anordnung wirkt das Gehäuse vorteilhafterweise zusätzlich als Strahlungsbarriere wärmeisolierend gegen die Einstrahlung von Wärmeleistung der in unmittelbarer Nachbarschaft befindlichen Röhre oder eines das Linearisierergehäuse evtl. auch umgebenden gemeinsamen Gehäuses der Röhrenanordnung. Durch Ausführung der nach innen und/oder der nach außen weisenden Gehäuseflächen mit geringem Strahlungsemissions- bzw. Strahlungsabsorptionsvermögen für die Wärmestrahlung kann die Erwärmung des Linearisierers über diesen Strahlungsweg weiter verringert werden.The linearizer is commonly in an electromagnetic shield Housing arranged to disrupt stray fields, in particular to avoid the running tube itself. In the arrangement according to the invention the housing advantageously also acts as a radiation barrier in a heat-insulating manner against the radiation of heat output in the immediate Tube or one of the linearizer housing also surrounding common housing of the tube assembly. By Execution of the inward and / or outward facing housing surfaces with low radiation emission or radiation absorption capacity for the heat radiation, the heating of the linearizer can be done via this Radiation path can be further reduced.
Der Linearisierer ist mechanisch vorzugsweise im wesentlichen nur über das Kühlelement mit der Wandung der Röhre oder der Wandung eines gemeinsamen Gehäuses der Röhrenanordnung verbunden, so daß keine oder nur eine geringe Festkörper-Wärmeübertragung von der Wandung zum Linearisierer stattfindet. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Linearisierer-Gehäuse mit einer Gehäusefläche auf der Kühlfläche des Kühlelements befestigt, daß dann als mechanischer Träger dient und vorzugsweise mit seiner wärmeabgebenden Fläche auf der Röhrenwandung oder einer gemeinsamen Wandung befestigt ist. Die wärmeabgebende Fläche des Kühlelements kann auch unmittelbar mit einer wärmeabführenden Fläche des Objekt, insbesondere einer Außenwand eines Satelliten verbindbar sein.The linearizer is mechanically preferably essentially only over that Cooling element with the wall of the tube or the wall of a joint Housing the tube assembly connected so that no or only one low solid-state heat transfer from the wall to the linearizer takes place. In an advantageous embodiment, the linearizer housing attached to the cooling surface of the cooling element with a housing surface that then serves as a mechanical carrier and preferably with its heat-emitting Surface on the tube wall or a common wall is attached. The heat-emitting surface of the cooling element can also be immediate with a heat-dissipating surface of the object, in particular one External wall of a satellite can be connected.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das Kühlelement zumindest mit seiner Kühlfläche innerhalb des Linearisierer-Gehäuses angeordnet und vorzugsweise direkt als Träger für die Linearisierer-Schaltungsanordnung mit gutem thermischem Kontakt zu dieser eingesetzt. Die wärmeabgebende Fläche des Kühlelements kann dann vorteilhafterweise mit einer Gehäusefläche des Linearisierer-Gehäuses und diese mit einer Wandung der Röhre oder einer gemeinsamen Wandung oder einer wärmeabführenden Fläche des Objekts thermisch gekoppelt sein.In another advantageous embodiment, the cooling element is at least arranged with its cooling surface within the linearizer housing and preferably directly as a carrier for the linearizer circuit arrangement good thermal contact to this used. The heat emitting surface the cooling element can then advantageously with a housing surface of the Linearizer housing and this with a wall of the tube or common wall or a heat-dissipating surface of the object be thermally coupled.
Der Linearisierer ist vorteilhafterweise in der Nähe des Strahlerzeugungssystems und/oder dem Singaleingang der Röhre und fern dem Kollektor der Röhre angeordnet, wodurch eine stärkere Wärmeeinstrahlung durch die hohe Kollektortemperatur und lange Signalwege von Linearisierer zum Signaleingang vermieden werden.The linearizer is advantageously in the vicinity of the beam generation system and / or the signal input of the tube and far from the collector of the tube arranged, which creates a stronger heat radiation due to the high collector temperature and long signal paths from linearizer to signal input be avoided.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine Lauffeldröhrenanordnung mit am Röhrengehäuse außen angeordnetem Linearisierer
- Fig. 2
- eine Röhrenanordnung mit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnetem Linearisierer
- Fig. 1
- a running field tube arrangement with a linearizer arranged on the outside of the tube housing
- Fig. 2
- a tube arrangement with a linearizer arranged in a common housing
Bei der in Fig. 1 skizzierten Anordnung ist eine gebräuchliche Lauffeldöhre LR, welche von einer stabilen Wandung umgeben ist, mit einer Wandungsfläche auf einer wärmeabführenden Außenwandung AF eines Satelliten befestigt. Die von der Lauffeldröhre über deren mit der Satellitenwand AF in Kontakt stehende Gehäusefläche abgegebene Wärmeleistung wird in der Außenwand AF des Satelliten durch Festkörper-Wärmeleitung auf eine größere Fläche verteilt und primär durch Wärmeabstrahlung R in den Weltraum abgegeben. Die Lauffeldröhre ist in typischer Weise aus einem Strahlerzeugungssystem ST, einer Verzögerungsleitung L und einem Kollektor C aufgebaut und weist einen Hochfrequenz-Signaleingang E und einen Signalausgang SA durch die Gehäusewandung W auf. Der innere Aufbau von Lauffeldröhren ist bekannt und für die Erfindung im einzelnen unerheblich.In the arrangement outlined in FIG. 1, a common running tube LR, which is surrounded by a stable wall, with a wall surface attached to a heat-dissipating outer wall AF of a satellite. The from the runway tube via the one in contact with the satellite wall AF Heat output is given in the outer wall AF of the Satellite spread over a larger area by solid-state heat conduction and released primarily into space by heat radiation R. The runway tube is typically from a beam generation system ST, one Delay line L and a collector C constructed and has a high-frequency signal input E and a signal output SA through the housing wall W on. The inner structure of tread tubes is known and for that Invention irrelevant in detail.
Auf einem Flächenteil der Wandung W der Laufzeitröhre LR in der Nähe des Strahlerzeugungssystems ST und des Signaleingangs SE ist ein Kühlelement K in Form eines Peltier-Elements mit einer im Betrieb kälteren Kühlfläche KL und einer wärmeren leistungsabgebenden Fläche KH befestigt. Die Befestigung kann unmittelbar durch Kleben mit gut wärmeleitendem Kleber oder durch nicht im einzelnen eingezeichnete Befestigungsmittel erfolgen. Die wärmeabgebende Fläche steht in gutem thermischen Kontakt mit der Wandung W der Lauffeldröhre.On a surface part of the wall W of the runtime tube LR near the Beam generating system ST and the signal input SE is a cooling element K in the form of a Peltier element with a cooling surface KL and during operation attached to a warmer output area KH. The attachment can be directly by gluing with good heat-conducting glue or by not fasteners shown in detail. The heat emitting The surface is in good thermal contact with the wall W of the tunnel tube.
Auf der Kühlfläche KL des Kühlelements K ist das Gehäuse G eines Linearisierers befestigt, wobei wiederum die Befestigung mit einer guten thermischen Kopplung zwischen einer Gehäusefläche des Gehäuses G und der Kühlfläche KL vorliegt und die Befestigung über Kleber oder nicht eingezeichnete Befestigungsmittel erfolgen kann. Im inneren des Gehäuses G ist in Form einer als Platinenaufbau oder als einzelnder integrierter Schaltkreis vorliegende Schaltungsanordnung S der eigentliche Linearisierer angeordnet und durch das Gehäuse G gegen elektromagnetische Strahlung, insbesondere Streufelder der Lauffeldröhre LR abgeschirmt. Ein hochfrequentes Ansteuersignal kann dem Linearisierer über einen Eingangsanschluß E zugeführt werden. Das mit einem zum Phasengang der Lauffeldröhre komplementären vorverzerrenden Phasengang versehene hochfrequente Eingangssignal wird mit geringer Leitungslänge vom Linearisierer zur Röhre dem Signaleingang SE der Röhre zugeführt. Da primär die Kühlung der Schaltungsanordnung S durch die Kühlfläche KL des Kühlelements K von Bedeutung ist, steht die Schaltungsanordnung S in gutem thermischem Kontakt mit der gekühlten Fläche des Gehäuses G. Das Gehäuse G bewirkt zugleich eine Abschirmung der Schaltungsanordnung S gegen direkte Wärmeeinstrahlung von der auf hoher Temperatur befindlichen Wandung W der Lauffeldröhre.The housing G of a linearizer is on the cooling surface KL of the cooling element K attached, again the attachment with a good thermal Coupling between a housing surface of the housing G and the cooling surface KL is present and the attachment using adhesive or not shown fasteners can be done. Inside the housing G is in the form of a Board structure or existing as a single integrated circuit arrangement S the actual linearizer arranged and through the housing G against electromagnetic radiation, especially stray fields Shielded LR tube. A high-frequency control signal can Linearizers are supplied via an input connection E. The one pre-distorting phase response complementary to the phase response of the runway tube Provided high-frequency input signal with a short cable length fed from the linearizer to the tube to the signal input SE of the tube. There primarily the cooling of the circuit arrangement S by the cooling surface KL of the Cooling element K is important, the circuit arrangement S is in good condition thermal contact with the cooled surface of the housing G. The housing G also shields the circuit arrangement S against direct Heat radiation from the wall at high temperature W of the runway tube.
Im Betrieb sei für die Temperatur der Wandung W der Lauffeldröhre an einem Referenzpunkt TP beispielsweise eine Temperatur von 100° C zulässig. Die nicht direkt mit der wärmeabführenden Wand AF des Satelliten in Kontakt stehenden Bereiche der Wandung W können auch höhere Temperaturen erreichen. Das Kühlelement K, das insbesondere ein Peltier-Element ist, transportiert Wärmeleistung von der Schaltungsanordnung S über eine Fläche des Gehäuses G und die Kühlfläche KL zu der auf wesentlich höherer Temperatur liegenden wärmeabgebenden Fläche KH und überträgt die Wärmeleistung auf die Wandung W der Lauffeldröhre. Die Temperatur der Schaltungsanordnung sei durch das Kühlelement auf maximal 60° C beschränkt. Über einen Regelkreis, dessen Komponenten nicht eingezeichnet sind, und die insbesondere einen Temperatursensor auf oder in der Nähe von der Schaltungsanordnung S und eine Regeleinrichtung zur Steuerung des Stroms durch das Kühlelement K umfassen, kann die von dem Kühlelement K aufgenommene elektrische Leistung zur Einhaltung einer im wesentlichen konstanten Temperatur der Schaltungsanordnung S gesteuert werden.In operation for the temperature of the wall W of the runway tube at one Reference point TP, for example, a temperature of 100 ° C is permissible. The not in direct contact with the heat-dissipating wall AF of the satellite Areas of the wall W can also reach higher temperatures. The cooling element K, which is in particular a Peltier element, is transported Thermal output from the circuit arrangement S over a surface of the housing G and the cooling surface KL are at a much higher temperature heat-emitting surface KH and transfers the heat output to the Wall W of the runway tube. The temperature of the circuit arrangement is limited to a maximum of 60 ° C by the cooling element. Via a control loop, whose components are not shown, and in particular one Temperature sensor on or near the circuit arrangement S and a control device for controlling the current through the cooling element K may include the electrical power consumed by the cooling element K. to maintain a substantially constant temperature of the circuit arrangement S can be controlled.
Die in Fig. 2 skizzierte Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß der Linearisierer mit dem vollständigen abschirmenden Gehäuse G innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses der Lauffeldröhrenanordnung, dessen Wandung wiederum mit W bezeichnet ist, angeordnet ist. Der Eingangsanschluß E zur der Linearisierer-Schaltungsanordnung führt durch die gemeinsame Wandung W hindurch. Die Verbindung zwischen Linearisierer und Signaleingang der Lauffeldröhre erfolgt innerhalb der gemeinsamen Wandung W beispielsweise durch einen Hohlleiterabschnitt H. Innerhalb der gemeinsamen Wandung sind vorzugsweise die Lauffeldröhre durch eine Streufelder reduzierende und direkte Wärmestrahlung abblockende Trennwand T voneinander getrennt. Der Linearisierer ist bei dem beim Strahlungserzeugungssystem ST liegenden Ende des langgestreckten Aufbaus der Lauffeldröhre angeordnet.The arrangement outlined in FIG. 2 differs from the arrangement Fig. 1 essentially in that the linearizer with the complete shielding housing G within a common housing Running tube arrangement, the wall of which is again designated W, is arranged. The input terminal E to the linearizer circuitry leads through the common wall W. The Connection between linearizer and signal input of the runway tube is made within the common wall W, for example by a waveguide section H. Within the common wall are preferably Running tube through direct radiation that reduces stray fields blocking partition T separated from each other. The linearizer is with that in the radiation generating system ST lying end of the elongated Structure of the runway tube arranged.
Das Kühlelement K ist in dem in Fig. 2 skizzierten Beispiel innerhalb des Linearisierer-Gehäuses G angeordnet. Die Schaltungsanordnung S ist vorzugsweise mit guter thermischer Kopplung auf der Kühlfläche KL des dabei als Träger dienenden Kühlelements K befestigt, beispielsweise über eine thermisch gut leitende Haftschicht. Die wärmeabgebende Fläche KH des Kühlelements K liegt an einer Fläche des Linearisierer-Gehäuses G an, welches seinerseits wiederum an der Innenseite der Wandung W anliegt. Zwischen wärmeabgebender Fläche KH des Kühlelements K, dem anliegenden Gehäuseabschnitt des Linearisierergehäuses G, der gemeinsamen Wandung W und der wärmeabführenden Wand AF des Satelliten bestehe wieder eine gute thermische Kopplung. Für den Betrieb der Anordnung und insbesondere des Kühlelements K gelten die zu Fig. 1 gemachten Überlegungen in entsprechender Weise.In the example sketched in FIG. 2, the cooling element K is inside the linearizer housing G arranged. The circuit arrangement S is preferred with good thermal coupling on the cooling surface KL as the carrier serving cooling element K attached, for example via a thermally good conductive adhesive layer. The heat-emitting surface KH of the cooling element K lies on a surface of the linearizer housing G, which in turn rests on the inside of the wall W. Between heat emitting Surface KH of the cooling element K, the adjacent housing section of the linearizer housing G, the common wall W and the heat-dissipating Wall AF of the satellite again has good thermal coupling. The following applies to the operation of the arrangement and in particular the cooling element K. the considerations made to Fig. 1 in a corresponding manner.
Neben den skizzierten Anordnungen nach Fig. 1 und Fig. 2 sind noch verschiedene Variationen, die Einzelheiten dieser Anordnungen auf andere Weise verknüpfen, denkbar. Insbesondere kann eine Anordnung mit innerhalb des Linearisierer-Gehäuses G liegendem Kühlelement von außen an der Wand einer Laufzeitröhre befestigt sein, oder das Kühlelement kann zwischen einer Innenfläche einer gemeinsamen Wandung W und einem innerhalb der gemeinsamen Wandung liegenden Linearisierer-Gehäuse G angeordnet sein. Die Positionen für die Anordnung des Linearisierer-Gehäuses G und des Kühlelements K sind in den beschriebenen Ausführungsformen lediglich als beispielhaft zu betrachten. Die gegebenen skizzierten Beispiele sind primär nach dem Gesichtspunkt der Anschaulichkeit der Figuren gestaltet. Das Linearisierer-Gehäuse kann insbesondere auch an einer Seitenfläche oder Endfläche der Wandung W befestigt sein.In addition to the outlined arrangements according to FIGS. 1 and 2, there are still various ones Variations that link details of these arrangements in other ways conceivable. In particular, an arrangement with inside the linearizer housing G lying cooling element from the outside on the wall of a Runtime tube can be attached, or the cooling element can be between an inner surface a common wall W and one within the common Linearizer housing G lying on the wall. The positions for the arrangement of the linearizer housing G and the cooling element K. to be considered in the described embodiments only as examples. The examples given are primarily from the point of view the vividness of the figures. The linearizer housing can in particular also attached to a side surface or end surface of the wall W. his.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere kann ein Peltier-Element insgesamt zur Temperaturstabilisierung gegenüber höheren und tieferen Temperaturen dienen und somit die bauliche Vereinigung temperaturempfindlicher Komponenten mit anderen Komponenten mit unterschiedlichen zulässigen Betriebstemperaturen in einer Röhrenanordnung ermöglichen.The invention is not based on the described preferred exemplary embodiments limited, but within the scope of professional skills in many ways Modifiable way. In particular, a Peltier element can be used as a whole Temperature stabilization against higher and lower temperatures serve and thus the structural union of temperature-sensitive components with other components with different permissible operating temperatures enable in a tube arrangement.
Claims (9)
- Travelling wave tube arrangement having a travelling wave tube (TWT) and a linearization circuit (S) for compensation for the phase response of the travelling wave tube, characterized in that the linearization circuit arrangement (S) and the travelling wave tube (TWT) form a physical unit and, in this case, the linearization circuit arrangement can be kept by an active cooling element (K) at a lower temperature than the wall (W) of the travelling wave tube.
- Arrangement according to Claim 1, characterized in that the circuit arrangement (S) is accommodated in an electromagnetically screened housing (G).
- Arrangement according to Claim 2, characterized in that an outer surface (KL) of the housing can be cooled by the cooling element.
- Arrangement according to Claim 2, characterized in that the cooling element (K) is arranged in the interior of the housing (G).
- Arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the linearization circuit arrangement is arranged in the vicinity of the beam generating system (ST) of the travelling wave tube.
- Arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the cooling element (K) emits the heat power which is emitted from the linearization circuit arrangement to the wall (W) of the travelling wave tube, or to a possibly common wall of the travelling wave tube arrangement.
- Arrangement according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the cooling power of the cooling element is controllable.
- Arrangement according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the cooling element keeps the temperature of the circuit arrangement below 60°C.
- Arrangement according to one of Claims 1 to 8, characterized by a Peltier element as the cooling element.
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