JPH0212738A - 遅延路と外部マイクロ波回路の間に結合装置を有する進行波管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 主皿立丘１ 本発明はスリーブに含まれる遅延路を含む進行波管に係
る。更に詳しく言えば、管の遅延路及びマイクロ波エネ
ルギを管に注入するため、または管から除去するための
外部回路間の結合装置に係る。

特に本発明は広帯域の強力進行波管、らせん構造を有す
遅延路に適す。例えば所謂「リング及びバー」または「
リング及びループ」型遅延路の様な遅延路がらせん構造
より導かれる管にも本発明は適用できる。

た丘抜土豆１」 進行波管すなわちＴＷＴは一般に下記より構成される、 −長くて狭い電子ビームを生ずる電子銃、−電子ビーム
及びマイクロ波間に相互作用が生ずる。スリーブに含ま
れる遅延路。この遅延路はマイクロ波エネルギの注入及
び除去の装置を提供している。

一遅延路を取巻いて全長にわたって置かれた永久磁石を
使用した焦点調整装置。この焦点調整装置は電子ビーム
及びマイクロ波間の相互作用の部分に磁気誘導を生ずる
。

一電子ビームを収集できるコレクタ。

遅延路の出力端におけるマイクロ波エネルギの注入は一
般に同軸コネクタにより行なわれる、注入されたエネル
ギレベルは低い。

リッジ導波管か同軸要素のいづれかを用いて遅延路の出
力端において増幅したエネルギを除去できる。これは遅
延路の出力端に存在するエネルギレベルに依る。

いづれの場合も、マイクロ波エネルギの注入及び除去用
の外面は進行波管の内部の真空の完全性を確実にする様
特別に設計されている。

進行波管の遅延路及び外部マイクロ波回路管の結合装置
は、例えば１９８０年６月２７日付けで出願された仏国
特許Ｎｏ、２４８５８０１−Ｂにより既知である。この
特許においては、遅延路はらせんである。少なくともそ
の一方の端末は外部回路に接続されている。外部回路は
内部導電コアを有す伝送ラインを有している。この接続
は結合ピンで行なわれる。

結合ピンは伝送ラインの内部導電コアの一方の側に確実
に結合されている。他方、結合ピンはらせんの端末にろ
う付けされている。本特許においては、伝送ラインはリ
ッジ導波管、リッジである導電内部コアか同軸ライン、
このラインの中央導体である導電内部コアかのいづれか
である。

ＴＷＴｓを組立てる時、らせんの端末において、結合ピ
ンがろう付けされなければならない所は容易に近づけな
いことが理解される。更に、らせんや結合ピンの寸法は
非常に小さい。ＴＷＴが要求事項に合致していることを
確かめるために行なわれる測定は、らせん／結合ピンの
接続がなされた後でのみ行なうことができる。これら２
個の部品の接続はろう付けであるから分離できない。こ
のことは遅延路または焦点調整装置または外部マイクロ
波回路のいづれをも形成する部品の１個に不良品があれ
ば、全ユニットが不合格になることを意味する。

本発明はこれらの欠点を克服することを目的にしている
。本発明は遅延路及び進行波管へのマイクロ波エネルギ
の注入または進行波管からのマイクロ波エネルギの除去
用の外部回路との間に、機械的依存関係のないことを確
立するために提案した。

この目的のため、先行技術では伝送ラインの導電内部コ
アに確実に接続された結合ピンは導電部品に確実に接続
し続けることになる。この導電部品は遅延路を取巻くス
リーブに固定されている。

結合ピンは導電部品に確実に結合され、遅延路の端末に
固定される。これは遅延路及び伝送ラインの導電コア間
の電磁結合がなされている部分の外面を貫通している。

本発明による装置を使用してＴＷＴ、の組立て中、遅延
路または焦点調整装置、または外部回路のいづれをも形
成する要素にもし欠点があれば、組立完了前に欠点を識
別することができる。測定は組立完了したこれら部品の
組立品でなく、遅延路及び外部回路の間で行なわれる。

欠点のある要素のみ不合格にされる。この結合ピンを使
用したＴＷＴ。

の製作費は減少することになる。

１肌五厘至 従フて本発明の対象は遅延路を含む円筒形スリーブ並び
に遅延路及び外部マイクロ波回路との間に結合装置を有
する進行波管である。該マイクロ波回路は導電内部コア
を有する伝送ラインより構成され、該結合装置は下記よ
り構成されるニー遅延路の一端に置かれ、スリーブの内
側に突出した結合ピンを有し、遅延路の端末に固定され
た導電部品、スリーブの端末にろう付けされた部品、部
品の外面に面する様に置かれた端末を有す伝送ラインの
内部導電コア、部品の外面及び内部導電コア間でなされ
たマイクロ波電磁結合。

伝送ラインの内部導電コアの端末は、結合ピン近傍に置
かれる。

狭い間隙は、伝送ラインの内部導電ラインの端末及び導
電部品の外面間に作られることが望ましい。この間隙は
、不良接触の問題の除去を可能にする。

狭い間隙は約０．１　ｍｍであることが望ましい。

導電部品はスリーブを取巻いて埋込まれたリング状であ
ることが望ましい。

外部マイクロ波回路は下記より構成されることが望まし
い、リッジである内部導電コアを有すリッジ導波管また
は同軸ラインの中央導体である内部導電コアを有す同軸
ライン。

（実施例） 第１図に先行技術による進行波管の部分的縦断面図を示
す。

第２図に第１図で示した進行波管の面ＡＡ’に沿った断
面を示す。第１図に第２図の面ＢＢ’に沿った縦方向断
面を示す。

図示の進行波管は遅延路１及び管からマイクロ波エネル
ギ除去用外部回路４０より構成される。

遅延路１は軸ｘＸ′と一致したらせん１０で形成される
。ロッド１１は金属の円筒スリーブ２においてらせん１
０の中心を確実にしている。スリーブ２は進行波管の内
部の真空の完全性を確実にしている。スリーブは一般に
研磨されている。ロッド１１は石英、アルミナ、グルシ
ナ、窒化ホウ素などで作ってもよい。ロッドをらせん１
０にろう付けしてもよく、締付けてもよい。

進行波管はまた焦点調整装置２０を有している。

遅延路１は焦点調整装置２０内に置かれている。焦点調
整装置は軸ＸＸ′に沿って一連の交互に並んだ永久磁石
２２及び磁極片２１により形成されている。これらの永
久磁石２２及び磁極片２１は環状である。これらは円筒
スリーブ２を取巻き、スリーブの全長を超えて伸びてい
る。

進行波管よりのマイクロ波エネルギ除去用外部回路４０
は、遅延路１に連結されている。この例では、外部回路
は長方形のリッジ導波管４より形成されている。導波管
の軸は軸ＸＸ′に直角である。この導波管４はスリーブ
２に接触するまで、焦点調整装置２０を貫通している。

導波管の幅は軸ＸＸ′に沿って磁石２２の一個の厚さに
等しい。導波管４はその長さ全体にわたりリッジ５を有
している。リッジはその中央部において導波管４の大き
い方の側の一個に直角に突出ている。リッジ５は連結ピ
ン５５により遅延路１の側に伸びている。

導波管４が達している側でスリーブ２は開口部２３を有
し、連結ピン５５が通抜けできる。連結ピン５５は遅延
路１まで伸びており、らせん１０の端末１２にろう付け
されている。

リッジ導波管４の端末において、遅延路１の連結点に向
い合って、例えば同軸線または他の導波管との接続に多
くの装置を使用することができる。リッジ導波管の内部
の真空の完全性は、適当な装置により提供されなければ
ならない。導波管４は、リッジ５を含めたＵ型部品４２
の組立品及びカバーを形成する部品４１により形成する
ことがある。磁極片はリッジ導波管４にはんだ付けまた
はろう付けが可能である。

これらの要素のすべての取付けは数個の段階で行なわれ
る； 一導波管４のカバー４１に隣接する焦点調整装置２０の
隣接部分の位置決め及び固定。

−リッジ５を構成する導波管４の部品４２に隣接する焦
点調整装置２０の隣接部分の位置決め及び固定。

−らせん１０のロッド１１へのろう付け、続いてスリー
ブ２へのろう付け。

一導波管４のカバー４１に接続された焦点調整装置２０
の部品にらせんセット１０／スリーブ２組立品のろう付
け。

一導波管４の２個の部品４１．４２の組立て及びらせん
１０の端末１２及び連結ピン５５のろゲ付けによる接合
。後者のろう付は作業を行なうことは容易にアクセスで
きないので非常にデリケートである。

これらの段階がすべて終了してのみ、進行波管の点検測
定を開始することができる。１個所でも不良があれば全
ユニットが不合格になる。

さて、本発明により提供された修正について説明する。

第３図に本発明による進行波管の縦断面の部分図を示す
。

第４図に第３図で示した進行波管の面ＡＡ’に沿った断
面を示す。また第３図に面ＢＢ’に沿った第４図の縦断
面を示す。

図示した進行波管は、軸ＸＸ′と一致した遅延路１及び
管からのマイクロ波エネルギ除去用の外部回路４０を有
す。

これら２個の図面は遅延路１の端末部の近くの部分を示
す：構造の残り部分は第１図及び第２図について説明し
たものと同じである。特に焦点調整装置は示してない。

この実施例においては、遅延路１はらせん１０を有する
ラインである。らせん１０は金属のスリーブ２内でロッ
ド１１により保持されている。進行波管からのマイクロ
波エネルギ除去用の外部回路４０は遅延路１に連結され
ている。この回路はリッジ導波管４である。この軸は軸
ＸＸ′に直角である。

との導波管４はこれがスリーブ２に接触するまで焦点調
整装置を貫通している。導波管４はその全長に沿ってリ
ッジ５を有する。しかしこの実施例においては遅延路１
に連結された側において、リッジ５は先行技術における
ような結合ピンを有しない。

導波管４はカバー４１及びリッジ５を有するＵ型部品４
２により構成してもよい。

導電部品３６は、進行波管からのマイクロ波エネルギ除
去用の外部回路４０と連結した側で遅延路１の一端に置
かれる。導電部品は、スリーブ２にろう付けされている
。図では部品３６はスリーブ２の外壁に埋込まれたリン
グ状である。

連結ピン３５は導電部品３６に確実に結合されている。

連結ピン３５はスリーブ２の内側に向って突出しており
、らせんの端末１２にろう付けされている。更にスリー
ブ２は、進行波管からのマイクロ波エネルギ除去用の外
部回路４０に連結された部分に開口部２３を有す。この
開口部２３は連結ピン２５の近くにある。

狭い間隙３７が遅延路１の側に置かれたリッジの端末及
び連結ピン３５のレベルに置かれたリング３６の外面と
の間に作られている。らせん１０及びリッジ５の間には
機械的接触はない、また電磁的な連結が導電リング３６
の外面及びリッジ５の間に容量性効果によって生じてい
る。

リング状以外の形状の導電部品を使用してもよい。連結
ピン３５はスリーブに埋込まれロッドに確実に結合して
もよい。リング状導電部品は制作及び組立が容易である
。

間隙は小さくとも十分ならば、接続の電気特性は間隙３
７の値に依存しないことが測定で示されている。

連結は同じ狭い間隙３７を保持させて、デシメートル波
帯からミリメートル波帯にわたる周波数帯で作られる。

この間隙の値は約０．１ｍｎ＋である。

０．１ｍｍの間隙は十分な許容差で容易に作られる。

本発明による連結装置を含むＴＷＴ、の組立は単純化さ
れている。下記は組立の段階であるニー導波管４のカバ
ー４１に隣接する焦点調整装置の隣接部分の位置決め及
び固定、 一導波管４のリッジ部品４２に隣接する焦点調整装置の
隣接面の位置決め及び固定、 −ロッド１１にらせん１０のろう付け、ついでスリーブ
２及びリング３６より構成された組立品にろう付け。リ
ング３６は、予めスリーブ２にろう付けされている。ら
せん１０の端末はこの段階で連結ピン３５にろう付けさ
れる。このろう付けは容易にでき、ろう付は個所は完全
にアクセスできる。

−焦点調整装置／導波管よりなる２個の部品の組立て、 一スリーブ２、リング３６及びらせん１０より構成され
る組立品を焦点調整装置及び導波管４より構成される組
立品に組立て及びろう付け、この後者の段階は特別な問
題を生じない。

種々の要素の適当な機能を点検するため行なわれる測定
は、ユニットが炉に入れられる時の後者の段階前に行な
うことができる。不良品は最終組立て前に除去できる。

更にらせんは炉内において、先行技術で受けたより６１
サイクル少なくなる。このことはろう付は作業の実施が
困難である故利点となる。

第５ａ図及び第５ｂ図にリング３６についての２個の代
替の実施例の断面を示す。第５ａ図に示したリング３６
は、らせん１０及びリッジ５が導波管４の軸について同
じ側に置かれた場合に特に多く採用される。第５ｂ図に
示したリング３６はらせん１０及びリッジ５が導波管４
の軸について両側に置かれた場合に特に多く採用される
。

第６ａ図、第６ｂ図及び第６ｃ図にリッジ５の位置につ
いてリング３６の位置の高さ方向の変形ができることを
示している。この変形は特性インピーダンスの調整を可
能にする。第６ａ図ではピン３５及びリッジ５が同じ高
さである。第６ｂ図ではピン３５はリッジ５より低い高
さにある。第６ｃ図ではピン３５がリッジ５より高い高
さにある。

第７図に本発明による進行波管の別の実施例の部分縦断
面を示す。

第８図は第７図に示した進行波管の面ＡＡ’の横断面で
ある。第７図は、第８図の面ＢＢ’の縦断面である。

図示の進行波管は軸ＸＸ′に一致した遅延路１及び進行
波管からのマイクロ波エネルギ除去用の外部回路６０よ
り構成される。２個の図面は遅延路１０の端末部近傍の
部分のみを示し、構造の残り部分は第１図及び第２図で
説明した構造と同じである。特に焦点調整装置は示して
ない。

これらの図に第３図及び第４図について説明したものと
同じ軸ＸＸ′に一致した同じ遅延路１を示す。連結ピン
３５を有する導電部品３６は遅延路の端末に置かれる。

導電部品もまたリングである。

しかし、管からのエネルギ除去用の外部回路６０は同軸
ライン５０である。同軸ラインは中央導体５２及び中空
円筒形状の外部導体５４から形成され、これらの間に誘
導体５１を有す。同軸ラインの軸は遅延路１の軸ＸＸ′
に直角である。同軸ラインはスリーブ２に接触するまで
焦点調整装置を貫通している。スリーブ２は同軸ライン
に連結する部分に開口部２３を有す、狭い間隙３７が、
遅延路１の側に置かれた中央導体５２の端末５３及び結
合ピン３５のレベルにあるリング３６の外面の間に作ら
れている。

本発明は説明した様に、マイクロ波エネルギ除去用の外
部回路の連結に適用可能であると共に、遅延路へのマイ
クロ波エネルギ注入用の外部回路の連結に適用可能であ
る。この後者の場合、連結ピンを有する部品は遅延路の
反対側すなわち電子銃側になるだろう。エネルギ注入用
の外部回路は一般に同軸ラインである。連結は第７図及
び８について説明したものと同じである。

本発明は進行波管、例えばバーにより互いに接続された
リングより構成されたらせん構造から導かれた構造の遅
延管にも適用可能である。これらの構造は「リング及び
バー」または「リング及びループ」構造として既知であ
る０本発明による結合装置を含む進行波管は交さ界磁増
幅器として使用できる。

本発明による結合装置を使用した進行波管については、
測定は嵩リメートル帯域で行なわれる。

これらの測定は次の結果を示しているニー通過帯域　　
１５％、 一定在波比　　＜１．４゜ 接続の通過帯域は定在波比１．７％未満で約６７％（す
なわち１オクターブ）拡げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図に先行技術によるらせん構造を有する遅延路及び
リッジ導波管との間に結合装置を使用したＴＷＴの部分
断面を示す； 第２図に同ＴＷＴの横断面を示す； 第３図に本発明によるらせん構造を有する遅延路及びリ
ッジ導波管との間に結合装置を使用したＴＷＴの部分断
面を示す； 第４図に同ＴＷＴの横断面を示す； 第５ａ図に遅延路及びリッジがリッジ導波管の軸の同一
側にある、本発明によるＴＷＴの部分断面を示す； 第５ｂ図に遅延路及びリッジがリッジ導波管の軸の両側
にある、本発明によるＴＷＴの部分断面を示す； 第６ａ図、第６ｂ図及び第６ｃ図にリッジの位置に間し
て導電部分の位置が縦方向に変化している、本発明によ
るＴＷＴの部分断面を示す； 第７図に本発明によるらせん構造を有する遅延路及び同
軸線との間に結合装置を使用したＴＷＴの部分断面を示
す； 第８図に同ＴＷＴ の横断面を示す。 特 許 出 願 人 トムソンーセーエスエフ 特許出願代理人

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）遅延路１を有する円筒形スリーブ及び遅延路及び
   外部マイクロ波回路の間に結合装置を有する進行波管で
   あって、該マイクロ波回路は導電内部コアを有する伝送
   ラインを構成し、該結合装置は下記より構成されること
   を特徴とする進行波管； −遅延路の端末に置かれ、スリーブの内側に突出した連
   結ピンを有し、遅延路の端末に固定された導電部品、ス
   リーブの端末にろう付けされた部品及び部品の外面に面
   する様に置かれた端末を有する伝送ラインの内部導電コ
   ア、 部品の外面及び内部導電コアの間に作られたマイクロ波
   電磁結合。
2. （２）伝送ラインの内部導電コアの端末が結合ピンの近
   傍に置かれることを特徴とする請求項１記載の進行波管
   。
3. （３）狭い間隙が伝送ラインの内部導電ラインの端末及
   び導電部品の外面との間に作られることを特徴とする請
   求項２記載の進行波管。
4. （４）伝送ラインの内部導電ラインの端末及び導電部品
   の外面との間の狭い間隙が約０．１ｍｍであることを特
   徴とする請求項３記載の進行波管。
5. （５）導電部品がスリーブの外壁に埋込まれたリング状
   であることを特徴とする請求項１記載の進行波管。
6. （６）外部マイクロ波回路がマイクロ波エネルギ注入用
   の回路であるか除去用回路であることを特徴とする請求
   項１記載の進行波管。
7. （７）伝送ラインがリッジ導波管、導電内部コアが導波
   管のリッジであることを特徴とする請求項６記載の進行
   波管。
8. （８）伝送ラインが同軸ラインであり、内部導電コアが
   同軸ラインの中央導体であることを特徴とする請求項６
   記載の進行波管。
9. （９）遅延路がらせんラインまたはらせん構造より導か
   れた型のラインであることを特徴とする請求項１記載の
   進行波管。
10. （１０）結合ピンがらせんの端末またはらせんより導か
    れた構造の端末にろう付けされることを特徴とする請求
    項９記載の進行波管。