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DE966835C - Verstaerkeranordnung unter Verwendung einer Wanderfeldroehre - Google Patents

Verstaerkeranordnung unter Verwendung einer Wanderfeldroehre

Info

Publication number
DE966835C
DE966835C DEW7656A DEW0007656A DE966835C DE 966835 C DE966835 C DE 966835C DE W7656 A DEW7656 A DE W7656A DE W0007656 A DEW0007656 A DE W0007656A DE 966835 C DE966835 C DE 966835C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electron beam
wave
noise
section
helix
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.)
Expired
Application number
DEW7656A
Other languages
English (en)
Inventor
Calvin Forrest Quate
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.)
AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co Inc
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 Western Electric Co Inc filed Critical Western Electric Co Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE966835C publication Critical patent/DE966835C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/02Electrodes; Magnetic control means; Screens
    • H01J23/11Means for reducing noise

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)

Description

AUSGEGEBEN AM 12. SEPTEMBER 1957
W7656 Villa/2ial.
ist als Erfinder genannt worden
Die Erfindung betrifft Verstärkeranordnungen für Mikrowellen unter Verwendung von Wanderfeldröhren, bei denen eine . sich aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen einem Elektronenstrahl und einer elektromagnetischen Welle dazu verwandt wird, um eine Verstärkung der elektromagnetischen Welle zu erzielen. Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, daß die Wirkung der Rauschschwankungen im Elektronenstrahl herabgesetzt wird.
Es sind mehrere Arten von Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen die sich aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen einem Elektronenstrahl und einer elektromagnetischen Welle dazu verwandt wird, um eine Verstärkung der Welle zu erzielen. Unter diesen Einrichtungen hat die Wanderfeld-Verstärkerröhre besonders große Bedeutung.
Die Wanderfeldröhre kann als Vakuumröhre angesehen werden, die einen elektrischen Leiter enthält, durch den sich hochfrequente elektromagnetische Wellen mit Geschwindigkeiten fortpflanzen, die geringer als die Lichtgeschwindigkeit sind. Die Röhre enthält ferner einen Elektronenstrahl, der durch das elektrische Feld .hindurchgeht, welches durch den elektrischen Leiter in Fortpflanzungsrichtung der Welle hervorgebracht wird. Durch geeignete Wahl der Geschwindigkeiten der sich fortpflanzenden Welle
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und des Elektronenstrahls werden diese dazu veranlaßt, in Wechselwirkung zueinander zu treten, wobei sich eine Verstärkung ergibt. Hierbei beschleunigt die hochfrequente Welle des elektrischen Leiters Elektronen im Strahl, so daß eine Wechselgeschwindigkeitskomponente entsteht, die ihrerseits eine Wechselkonvektionsstromkomponente zur Folge hat. Die Wechselstromkomponente erzeugt ein eigenes hochfrequentes Feld, das zu dem hochfrequenten Feld des ίο elektrischen Leiters hinzukommt. Wenn die hochfrequente Welle und der Elektronenstrahl geeignet synchronisiert sind, ergibt die Wechselwirkung zwischen dem hochfrequenten Feld des Leiters und der Wechselstromkomponente im Strahl eine Welle, die beim Fortschreiten im elektrischen Leiter an Größe zunimmt. Durch Ausnutzung dieser Eigenschaft kann eine solche Röhre als Verstärker wirken.
Jedoch hat beim Betrieb solcher Röhren jede Inhomogenität des Elektronenstrahls an der Stelle, wo der Strahl in das Feld des Leiters eintritt, einen Rauschpegel in der Ausgangswelle zur Folge. Anfängliche Wärmeschwankungen, wie sie bei den üblichen Elektronerstrahlquellen vorhanden sind, und Teilungseffekte, die von Beschleunigungselektroden her- rühren, gehören zu den wichtigsten Faktoren, welche eine vollkommene Homogenität des Elektronenstrahls an der Stelle des. Eintritts in den Bereich, wo die Wechselwirkung mit dem elektrischen Feld stattfindet, verhindern. Für eine nähere Untersuchung kann man davon ausgehen, daß der Elektronenstrahl aus mittleren oder Gleichstromgeschwindigkeits- und Stromkomponenten besteht, um welche die Rauschgeschwindigkeits- und Stromkomponenten schwanken. Diese Rauschkomponenten treten in Wechselwirkung mit den · hochfrequenten Feldern des elektrischen ■ Leiters und erzeugen dabei Stör- oder Rauschkomponenten in der verstärkten Welle. In der Praxis ist es wichtig, das Rauschen zu verringern, wenn ein Betrieb bei niedrigem Signalpegel verlangt wird.
Zum Zweck der Rauschverminderung bei einer Elektronenröhrenanordnung zur Verstärkung sehr kurzer Wellen, die innerhalb der Röhre fortgeleitet und mit einem Elektronenstrahl in Beziehung gebracht werden, ist bereits vorgeschlagen worden, in Richtung der Elektronenbewegung vor dem Steuersystem einen Laufraum vorzusehen, welcher eine HilfsSteuerstrecke enthält. Insbesondere ist empfohlen worden, als HilfsSteuerstrecke eine vom Steuersystem getrenntes und hochfrequenzmäßig von demselben unabhängiges Dämpfungssystem zu verwenden, welches eine Schwächung in Fortpflanzungsrichtung bewirkt. Mit Rücksicht auf diesen Vorschlag kann es als naheliegend gelten, bei Wanderfeldröhren eine Verminderung des Störrauschens durch Verwendung von zweckmäßig ausgebildeten Wendelabschnitten vorzunehmen, wobei diese Wendelabschnitte aber vor dem eigentlichen Wellenleiter angebracht, d. h. zwischen die Elektronenstrahlquelle und den, die Betriebsfrequenz führenden Wellenleiter eingefügt sind.
Eine Untersuchung der Wechselwirkung bei einer Wanderfeldröhre zeigt, daß die Fortpflanzungseigenschaften der Welle, die in Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl steht, durch vier natürliche Formen der Fortpflanzung entlang dem elektrischen Leiter und dem Elektronenstrahl dargestellt werden können. Drei von diesen Wellen sind vorwärts wandernde Wellen, während die vierte eine rückwärts wandernde Welle ist. Wenn keine Reflexionen auftreten, kann man die Wirkung der rückwärts wandernden Welle außer Betracht lassen und nur die drei Vorwärtswellen berücksichtigen. Eine von diesen Wellen ist eine, größer werdende Welle, die etwas langsamer fortschreitet als die Elektronen. Die zweite ist eine kleiner werdende Welle, die ebenfalls etwas langsamer wandert als die Elektronen. Die dritte ist eine ungedämpfte Welle, die etwas schneller fortschreitet als die Elektronen.
Im Betrieb bringen die Rauschgeschwindigkeitsund Stromkomponenten Störungen im elektrischen Leiter hervor, die durch drei vorwärts wandernde Wellen dargestellt werden können. Diese Wellen haben dieselben Eigenschaften, die als kennzeichnend für die von einer Eingangssignalwelle hervorgebrachten Wellen angegeben sind. Es ergibt sich hieraus, daß jeder ins Gewicht fallende Rauchpegel im Strahl beim Eintritt in das elektrische Feld gewöhnlich einen entsprechenden Rauschpegel in der verstärkten Ausgangswelle zur Folge hat. Jedoch wird bei Anwendung der vorliegenden Erfindung eine wesentliche Verminderung der Wirkung des Rauschens im Elektronenstrahl am Ausgang der Welle erzielt, indem eine Auslöschung der größer werdenden Form der fortschreitenden Welle, welche durch die Rauschkomponente des Strahls entsteht, vorgenommen wird.
Die Erfindung geht demgemäß von einer Wanderfeld-Verstärkerröhre aus, bei der die Verstärkung einer Signalwelle durch eine sich aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen dem elektromagnetischen Feld einer längs eines Signalwellenweges sich fortpflanzendenMikrowelleundeinem von einer Elektronenquelle herrührenden Elektronenstrahl erzielt wird. Darüber hinaus ist bei der Erfindung vorausgesetzt, daß der Signalweg aus einem Anfangs-, einem Mittel- und einem Endabschnitt besteht und die Anordnung so getroffen ist, daß im Mittelabschnitt keine oder eine verminderte Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und Hochfrequenzsignalwelle stattfindet. Gegebenenfalls kann in dem Mittelabschnitt eine Dämpfung vorgesehen sein.
Eine Wanderfeldröhre mit zusammengesetztem Signalweg ist bereits durch die französische Patentschrift 951 204 bekanntgeworden, wobei der Signalweg durch Wellenabsorptionsmittel elektrisch unterteilt ist, um die Wirkungen der längs des Wellen- "5 kreises auftretenden Rückwärtswanderwellen weitgehend auszuschalten. Durch die elektrische Unterteilung des Signalweges wird es unmöglich gemacht, daß ein Teil der Wellenenergie die Wellenabsorptionsabschnitte durchquert. Demgegenüber ist nach der Erfindung vorausgesetzt, daß ein Teil der Wellenenergie den gesamten Signalweg durchquert. Dabei besteht erfindungsgemäß die Besonderheit, daß die Geschwindigkeit der Elektronen des Strahles sowie die Phasengeschwindigkeit einer in der Längsrichtung fortschreitenden Welle so bemessen sind, daß nur
längs des Anfangs- und Hauptabschnitts eine Wechselwirkung auftritt, wobei die Rauschschwankungen an dem Elektronenstrahl eine Rauschwelle hervorrufen, deren größer werdende Komponente längs des Anfangsabschnittes praktisch synchron mit den entsprechenden Rauschschwankungen des Elektronenstrahls fortschreitet, während in dem Mittelabschnitt die Rausch welle gedämpft wird und mit Bezug auf Rauschschwankungen des Elektronenstrahls eine to Phasenverschiebung erfährt, um die größer werdende Komponente der Rauschwelle am Beginn des Hauptabschnitts, die durch Rauschmodulation des Elektronenstrahls hervorgerufen wird, zu löschen.
Wie bereits erläutert, kann der inhomogene Elektronenstrahl an der Stelle des Eintritts in den Wechselwirkungsbereich durch mittlere oder Gleichstromgeschwindigkeits- und Stromkomponenten dargestellt werden, um welche die Rauschgeschwindigkeits- und Stromkomponenten schwanken. Bei einer erfindungsgemäßen Wanderfeldröhre entstehen infolgedessen im Anfangsabschnitt durch die Rauschkomponenten drei Vorwärtswellen, die durch diesen Abschnitt unter. Wechselwirkung hindurchgehen und bis zum Beginn des Dämpfungsabschnitts gelangen. Da die Wechselwirkung hier aufhört, pflanzen sich die drei Wellen als gewöhnliche Wellen weiter am Leiter fort. Sie können daher durch die resultierende Welle dargestellt werden, welche ihre Vektorsumme bildet und welche fortschreitet und dabei entsprechend den Dämpfungseigenschaften dieses Abschnitts gedämpft wird. Am Anfang des Hauptabschnitts, wo die Wechselwirkung abermals einsetzt, wirkt diese resultierende Welle wie ein angelegtes Eingangssignal und bringt demgemäß drei Vorwärtswellen hervor, wie sie für die sich aufschaukelnde Wechselwirkung kennzeichnend sind. Zusätzlich haben am Anfang des Hauptabschnitts die Rauschkomponenten im Elektronenstrahl zur Folge, daß drei weitere vorwärts wandernde Wellen entstehen. Die Röhreneigenschaften sind nun so gewählt, daß am Anfang des Hauptabschnitts Auslöschung zwischen der größer werdenden Wellenkomponente, welche von der durch den Anfangs- und den Mittelabschnitt hindurchgegangenen Rauschwelle hervorgebracht wird, und der größer werdenden Wellenkomponente der neuen Rauschwelle eintritt, welche an dieser Stelle durch die Rauschschwankungen im Elektronenstrahl entsteht. Insbesondere werden die Dämpfungs- und Phasenverschiebungseigenschaften des Dämpfungsabschnitts so gewählt, daß die beiden größer werden- den Wellen gleiche Größe, aber entgegengesetzte Phase aufweisen. Es wird noch näher erläutert werden, daß wegen der Verschiedenheit in der Art des Eintritts des Signals und der Rauschwellen die' Bedingung für die Auslöschung des Rauschens die Verstärkung des Signals nicht ernstlich beeinträchtigt. Dadurch, daß die größer werdende Welle der Rauschkomponenten auf diese Weise am Anfang des Hauptabschnitts des Leiters unterdrückt wird, und dadurch, daß der Hauptabschnitt so lang gemacht wird, daß die anderen Wellen der Rauschkomponenten unbedeutend werden, kann man eine verhältnismäßig rauschfreie Arbeitsweise in einem beträchtlichen Frequenzbereich erzielen. Die Erfindung wird an Hand der folgenden ins einzelne gehende Erläuterung und der Zeichnungen näher erläutert werden:
Fig. ι zeigt in schematischer Form einen elektrischen Leiter, wie er zur Durchführung der Erfindung benutzt werden kann;
Fig. ι A bis ι E zeigen eine Reihe von Vektordiagrammen, welche an bestimmten Punkten des elektrischen Leiters nach Fig. 1 die relative Größe und ■ Phase der Rauschwellenkomponenten darstellen, die für die Arbeitsweise der Wanderfeldröhre kennzeichnend sind;
Fig. ι F, ι G, ι H, ι J und 1K zeigen die entsprechenden Komponenten einer Signalwelle;
Fig. 2 und 3 zeigen in schematischer Form Wanderfeldröhren, bei denen als elektrischer Leiter eine Wendel verwandt wird, welche erfindungsgemäß ausgeführt ist;
Fig. 4A bis 4D zeigen in schematischer Form verschiedene Abänderungen, die man bei Wendelleitern vornehmen kann, um eine sich aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen der elektromagnetischen Welle und dem Elektronenstrahl erfindungsgemäß zu verhindern;
Fig. 5 zeigt in schematischer Form eine Wanderfeldröhre mit Filterleiter, die zur Durchführung der Erfindung hergerichtet werden kann;
Fig. 6 A bis 6 D zeigen verschiedene Abänderungen, die man zur Durchführung der Erfindung bei einem Filterleiter vornehmen kann.
Bevor besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, ist es zweckmäßig, zunächst die Grundlagen der Erfindung qualitativ zu untersuchen. Bei dieser Untersuchung wird auf die Fig. 1 und die zugehörigen Vektordiagramme in Fig. iA bis ι Κ Bezug genommen.
Der Leiter 10, der zur Erläuterung als Wendel dargestellt ist, enthält einen Anfangsabschnitt 11, der so beschaffen ist, daß eine sich aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen der fortschreitenden Welle und dem Elektronenstrahl entsteht, ferner einen Mittel- oder Dämpfungsabschnitt 12, der so aufgebaut ist, daß eine sich aufschaukelnde Wechselwirkung verhindert wird, und schließlich einen Hauptabschnitt 13, der wiederum so beschaffen ist, daß eine sich aufschaukelnde Wechselwirkung entsteht. Einen Elektronenstrahlsystem (das nicht in Fig. 1, wohl aber in den Fig. 2 und 3 gezeichnet ist) liefert einen Elektronenstrahl, der parallel zur Achse der Wendel fließt und dabei mit der Wendel gekoppelt ist. Beim Betrieb der Wanderfeldröhre wird der Leiter in ein magnetisches Längsfeld eingebracht. Bei einer solchen Anordnung ist das gesamte elektrische Feld aus zwei Teilen zusammengesetzt. Eine Komponente gehört zu der Hochfrequenzleistung im Leiter. Sie ist groß in der Nähe des Leiters. Die andere ist eine Folge der örtlichen Raumladung innerhalb des Strahls. Sie ist in der Nähe des Strahls groß.
Bei einer mehr quantitativen Untersuchung, die an Hand der Fig. 2 durchgeführt wird, werden beide Felder berechnet. Jedoch ist es für die nachfolgende qualitative Diskussion ausreichend, nur die Leistung führenden Komponenten des Feldes zu betrachten. Am Eingang des Leiters 10 im Punkt α ist eine bestimmte Rauschgeschwindigkeit vna und ein gegebener
Rauschstrom qna vorhanden (Rauschstrom und Rauschgeschwindigkeit sind gänzlich voneinander abhängig). Infolge des Rauschstroms und der Rauschgeschwindigkeit werden in dem Leiter drei Rauschkomponenten des elektrischen Feldes erregt, wie in Fig. iA dargestellt ist. In dieser Frage bedeuten E1 a die Feldkomponente der größer werdenden Welle, EZa die Feldkomponente der kleiner werdenden Welle und E3 a die Feldkomponente der ungedämpften Welle.
ίο Da das resultierende Rauschfeld am Punkt α Null ist, sind die drei Wellen notwendigerweise nicht in Phase. Beim Fortbewegen- auf dem Leiter mit der Gleichstromgeschwindigkeit des Elektronenstrahls drehen sich die drei elektrischen Felder in der Phase und ändern sich in der Größe. Bei Punkt b zwischen dem Anfangsabschnitt 11 und dem Dämpfungsabschnitt 12 haben die drei Komponenten eine Form, wie sie in Fig. ι B dargestellt ist'. Da der Abschnitt 12 als Strömungsabschnitt wirkt, können die drei mit JS16, E2b und E3b bezeichneten Wellen, die den Wellen E1 a, E2 a und E3 a entsprechen, durch ihre Summe E^ an diesem Punkt dargestellt werden. Diese Welle pflanzt sich durch den Abschnitt 12 fort, wobei sie um den Faktor α gedämpft wird und ihre Phase um den Winkel <9S gegen eine sich mit dem Elektronenstrahl bewegende Bezugslinie gedreht wird. Infolgedessen ist im Punkt c, d. h. am Ende des Abschnitts 12 und am Anfang des Hauptabschnitts 13, das elektrische Feld, das durch die Rauschwelle am Punkt α hervorgebracht wird, gegeben durch den Ausdruck
Εφο = a l6RETb.
Im Punkt c entsteht wieder die sich aufschaukelnde Wechselwirkung. Hier kann das elektrische Feld ETo durch ede drei Wellen Elc, E2C und E3C, die mit dem FeIdEy0 in Phase sind, dargestellt werden (Fig. iC). Außerdem werden im Punkt c durch den Rauschstrom qnc und die Rauschgeschwindigkeit vnc des Elektronenstrahls drei zusätzliche Wellen E'lc, E'2c und E'3c hervorgebracht. Die erste dieser Wellen ist die größer werdende Welle, die zweite die kleiner werdende und die dritte die ungedämpfte. Sie sind in Fig. ι D dargestellt. Wieder ist ihre Summe Null, da in diesem Punkt das elektrische Feld des Rauschens, das von der Rauschgeschwindigkeit und dem Rauschstrom herrührt, Null ist. Um die Erfindung in vorteilhaftester Weise zu verwirklichen, müssen die Dämpfung α und die Phasenverschiebung Θ so gewählt werden, daß die größer werdende Wellenkomponente Elc der Welle ETC gleich und entgegengesetzt der größer werdenden Wellenkomponente Elc des elektrischen Feldes ist, das durch den Rauschstrom und die Rauschgeschwindigkeit im Strahl erzeugt wird, wie in Fig. iE gezeigt. In der Praxis kann es zur Verwirklichung der Auslöschung außerdem notwendig sein, einzelne Eigenschaften des Elektronenstrahlsystems und des Anfangsabschnitts des Stromkreises geeignet einzurichten. Dies wird durch die folgende quantitative Untersuchung offenbar werden. Schließlich ist es wichtig, die Länge des Hauptabschnitts 13 hinter dem Punkt c so groß zu machen, daß nur die größer werdende Welle noch von Bedeutung ist.
Die Vektordiagramme der Fig. iF bis iK entsprechen den Diagrammen der Fig. iA bis iE. Sie dienen dazu, zu zeigen, daß die Rauschauslöschung ohne nennenswerte Beeinträchtigung der Verstärkung des Eingangssignals erreicht werden kann. Der Hauptgrund, weswegen die Rauschauslöschung unabhängig von der Signalverstärkung ist, liegt in der Verschiedenheit der Zustände am Eingang bei Rauschen und Signal. Bei Punkt α ist das vom Signal herrührende elektrische Feld notwendigerweise gleich dem Signal, während im Elektronenstrahl noch keine Signalgeschwindigkeits- und Stromkomponenten vorhanden sind. Dies steht im Gegensatz zum Eingangsrauschen, der Rauschgeschwindigkeits- und Stramkomponenten im Elektronenstrahl aufweist, aber kein Rauschfeld. Infolgedessen kann man annehmen, daß im allgemeinen das Signalfeld und die Signalgeschwindigkeits- und Stromkomponenten im Strahl bei Punkt c keinen Zusammenhang mit den entsprechenden Rauschkomponenten besitzen. Da ein Auslöschungspunkt bei einem gegebenen Leiter bei einem bestimmten Zusammenhang zwischen den verschiedenen Eingangskomponenten des elektrischen Feldes nur auftreten kann, wenn dieser Punkt so gewählt ist, daß das Rauschen ausgelöscht wird, wird das Signal im allgemeinen nicht verschwinden.
Es kann zweckmäßig sein, den Anfangsabschnitt und den das Rauschen dämpfenden Mittelabschnitt als Bestandteile des Elektronenstrahlerzeugungssystems zu betrachten, das unabhängig von der Eingangssignalquelle ist, da es möglich ist, das Eingangssignal an einem anderen Punkt dem Leiter zuzuführen, z. B. am Anfang des Hauptabschnitts. Wenn man aber das Eingangssignal nicht am Eingang des Leiters zuführt, muß man Messungen durchführen, um sicherzustellen, daß das Signal im Leiter nur in Richtung des Elektronenstrahls fortschreitet.
Es sei bemerkt, daß dieses Prinzip der Rauschauslöschung auch auf andere Einrichtungen anwendbar ist, die in gleicher Weise die sich aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen einem Elektronenstrahl und einer elektromagnetischen Welle benutzen, z. B. auf Magnetronverstärker. Für derartige Einrichtungen ist kennzeichnend, daß die sich aufschaukelnde Wechselwirkung so dargestellt werden kann, daß am Anfang der Wechselwirkung mehrere Wellen entstehen. Beim Magnetronverstärker entstehen zwei Grundwellen. Eine dieser Wellen ist eine größer werdende Welle wie bei der Wanderfeldröhre. Um die Wirkung von Rauschschwankungen im Elektronenstrahl bei solchen Einrichtungen zu verringern, kann man eine Auslöschung dieser größer werdenden Welle nach dem Prinzip erreichen, das bei der Wanderfeldröhre erläutert wurde.
Fig. 2 zeigt in schematischer Form eine Wanderfeldröhre mit Wendel, bei der ein Dämpfungsabschnitt vorhanden ist, wie er an Hand der Fig. 1 beschrieben wurde. Die Wanderfeldröhre 100 besitzt einen elektrischen Wechselwirkungskreis 10 für langsame Wellen, über den eine elektromagnetische Welle übertragen wird, die von einer Eingangsquelle bei Punkt α an den Eingang- aes elektrischen Leiters geliefert wird. Ein lektronenstrahlerzeugungssystem 20, das am Eingang
des Leiters angeordnet ist, schließt einen Elektronenstrahl durch den Leiter parallel zu seiner Achse in Fortpflanzungsrichtung der Welle. Das Elektronenstrahlsystem ist durch einen Gleichstromlaufzeitwinkel Θ1 zwischen der Kathode 21 und der Anode 22 gekennzeichnet. Die Anode 22 ist vom Eingang des Leiters, nämlich Punkt a, durch einen Gleichstromlaufzeitwinkel O2 getrennt. Am entgegengesetzten Ende des Leiters wird die elektromagnetische Welle an einen Ausgangskreis für den Verbraucher abgegeben. Hinter dem Ausgang des Stromkreises ist eine Sammelelektrode 19 angeordnet, die als Auffangelektrode für den Elektronenstrahl dient. Um eine Ausrichtung der fliegenden Elektronen zu erreichen, wird durch die Zylinderspule 25 ein magnetisches Längsfeld B erzeugt. Wenn die durch die Elektronenquelle hervorgebrachte Elektronengeschwindigkeit so eingestellt wird, daß sie im wesentlichen gleich der Wellengeschwindigkeit im Leiter ohne Elektronenstrahl ist, wird bekanntlieh durch das Vorhandensein des Elektronenstrahls und die Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl eine Verstärkung der im Leiter in Richtung der Elektronenbewegung fortschreitenden elektromagnetischen Welle hervorgebracht. Bei den bisher bekannten
as Wendel-Wanderfeldröhren besteht der Wechselwirkungskreis aus einer Wendel, welche, abgesehen von Veränderungen an den Enden zwecks breitbandiger Anpassung, im wesentlichen mit einer gleichmäßigen Steigung gewickelt ist, um auf der ganzen Länge der Wendel eine sich aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und fortschreitender elektromagnetischer Welle zu erzielen. Erfindungsgemäß besteht der Leiter, wie er an Hand der Fig. 1 beschrieben wurde, aus einem verhältnismäßig kurzen Anfangsabschnitt 11 und einem verhältnismäßig langen Hauptabschnitt 13, auf denen die Wendel gleichmäßig gewickelt ist, um dort eine sich aufschaukelnde Wechselwirkung zu erhalten, ferner aus einem verhältnismäßig kurzen Dämpfungsabschnitt 12, der sich zwisehen den beiden anderen Abschnitten von Punkt b bis Punkt c erstreckt. Auf dem Abschnitt 12 ist die Wendel so weit geändert, daß keine sich aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und fortschreitender Welle mehr vorhanden ist. Man kann einen solchen Wechselwirkungskreis dahingehend beschreiben, daß er aus einem verhältnismäßig kurzen Anfangsabschnitt 1 und einem verhältnismäßig langen Hauptabschnitt 13, deren Verzögerungscharakteristik für eine aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen der Wanderwelle und dem Elektronenstrahl geeignet ist, und einem verhältnismäßig kurzen Mittelabschnitt 12 besteht, dessen Verzögerungscharakteristik für das Zustandekommen einer aufschaukelnden Wechselwirkung zwischen der Wanderwelle und dem Elektronenstrahl ungeeignet ist. Die Wendel kann entweder durch Änderung der Steigung verändert werden, um den Gleichlauf zwischen der fortschreitenden Welle und dem Elektronenstrahl zu stören, der für die sich aufschaukelnde Wechselwirkung notwendig ist, und/oder durch Versetzen dieses Teils der Wendel, um eine negative Kopplung zwischen Strahl und fortschreitender Welle zu erhalten. Für einen solchen Leiter ist kennzeichnend, daß durch geeignete- Anordnung und Bemessung der Mittelabschnitt dazu benutzt werden kann, um eine wesentliche Dämpfung von Nebenrauschkomponenten in der fortschreitenden Welle zu erreichen, die durch Rauschschwankungen im Elektronenstrahl entstehen.
Es ist wohl zweckmäßig, die Art der Rauschauslöschung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer mehr quantitativen Weise für den Fall einer Wanderfeldröhre, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, zu untersuchen. Die theoretische Rauschzahl bei einer üblichen Wanderfeldröhre ist bereits für den Fall, daß die Raumladung im Bereich hinter der Anode des Elektronenstrahlerzeugungssystems vernachlässigt werden kann, von J. R. Pierce berechnet worden, und zwar auf S. 145 bis 156 seines Buches »Travelling Wave Tubes«, veröffentlicht 1950 durch die D. van Nostrand Company Inc., New York.
Bei der vorliegenden Untersuchung wird die Raumladung berücksichtigt, wenn auch die durch die Röhrenbestandteile entstehenden Teilungseffekte vernachlässigt werden. Die Untersuchung wird mit den von Pierce (s. o.) gegebenen Ausdrücken für den Rauschstrom und die Rauschgeschwindigkeit an der Anode begonnen, nämlich
VAnode = —Vn ι lAnode = —] —
(1)
(2)
wobei
(3)
und VAnode die Rauschgeschwindigkeit an der Anode, <lAnoäe das Rauschen an der Anode, Vn der quadratische Mittelwert der thermischen Geschwindigkeitsschwankungen im Potentialminium kurz vor der Kathodenoberfläche, I0 der mittlere Strahlstrom, U0 die mittlere Geschwindigkeit der Elektronen an der Anode, Q1 der Gleichstromlaufzeitwinkel von der Kathode bis zur Anode, T0 die Temperatur der Kathode in 0K, k die Boltzmannsche Konstante und. B die Rauschbandbreite des Empfangssystems ist.
• Die Gleichungen (1) und (2) drücken die Eingangs-Verhältnisse an der Grenze des Strömungsgebietes zwischen der Anode des Strahlerzeugungssystems und dem Eingang des elektrischen Leiters aus. In einem solchen Strömungsgebiet ist der Wechselstromvorgang durch zwei Raumladungswellen gekennzeichnet, die sich folgendermaßen fortpflanzen:
eje>t ~ jßz ± t
(4)
wobei δ = j β y4 QC3, 4 QC3 der von Pierce definierte Raumladungsparameter des Strahls, β = -^- und ζ der
Abstand in Richtung des Elektronenstrahls längs des Leiters ist.
Das zu den Raumladungswellen gehörige elektrische i»5 Feld kann mit Hilfe der Geschwindigkeit und des
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Stroms ausgerechnet werden, die durch folgende Beziehungen gegeben sind:
β I0
Mit den Gleichungen (5) und (6) kann man das elektrische Feld, das bei jeder Welle'durch die Eingangsgrenzzustände nach Gleichung (1) und (2) erzeugt wird, leicht erhalten. Gleichung (4) drückt dann die Art und Weise aus, wie sich das Feld am Strahl entlang fortpflanzt. Mit Hilfe der Werte des elektrischen Feldes am Ausgang des ersten Strömungsgebietes kann man die Gleichungen (5) und (6) benutzen, um den Rauschstrom und die Rauschgeschwindigkeit am Eingang des elektrischen Leiters, Punkt α in Fig. 2, zu finden. Diese kann man schreiben:
φ = Θ2
+ tg
00s
-ie'
wobei O1 = tg φ, Θ2 = der Gleichstromlaufzeitwinkel von der Anode bis zum Eingang des Leiters am Punkt« ist.
Mit den Eingangsgrenzzuständen nach Gleichung (7) und (8) können die im elektrischen Leiter entstehenden drei Wellentals Geschwindigkeiten geschrieben werden:
"*·*= cirPi(a»-A)] ί(
CD.
\\δ3 (δι~δ2)] [(S1 + <52
(10)
^1-O3) +CL1(O1O3-AQC)],
1O2-4Q Q],
(12)
wobei
C.D. = (O1 — δζ) (O1 — <53) (O2 — <53) . (13)
Hierbei sei festgestellt, daß Pierce zunächst
δη = (Xn + I Vn) β C
definiert, jedoch später zu der hier verwendeten Bezeichnung
δ» = Xn + j Vn
und
übergeht. Ferner ist
I Via
C O1
(14)
Ausdrücke für q2a und q3a lauten entsprechend. Außerdem ist
Exa = — yßC O1V111. (15)
Die Ausdrücke für E^ a und E3 a lauten entsprechend.
Es sei nun nochmals bemerkt, daß E1 a das gesamte zu verstärkten Wellen gehörige Feld darstellt und 75 daß, wie in einem Aufsatz von J. R. Pierce, »Effect of Passive Modes in T. W. Tubes«, in den "Proceedings of Institute of Radio Engineers«, Volume 36, S. 993 bis 997 (1948), beschrieben ist, die Beziehung zwischen E1 a und der Leistung führenden Korn- 80 ponente E1 p lautet
Nun ist am Punkt b, also am Eingang des Ausr 85 löschungsteils,
Die Ausdrücke für qz h und qs b lauten entsprechend. Die gesamten Komponenten am Punkt b können 9° geschrieben werden
_ . I0 ι Vn
qi-i~^~c~CD7Al'
Vh~~CD7Bl·
U0 Vn
~ ~ZrßC η η C1,
(18)
(IQ) (20)
wobei
A =
+ δ3)
O1) [(O1 + δ3)
<52) [(O1 + O2) + O1 (O1O2 -AQC)] <?
(21)
-B1 = O1 (O2-O3) [(O2 + δ3) + O12 δ3 -AQ C)] e* O3-O1) [(O1 + O3) + α, (<5A-4<2W o1-O2) [(O1 + δ2) + U1 (O1O2-AQC)] e*
(22)
C1 =
δΒ) + (X1 (<5Α - 4 QC)]
AQ C (b- /O2)] + O3) + O1 (O1O3 - 4QC)] <?
(23)
+ 4> + «1 »A-4QC)]e>
Jetzt können die Ratischgeschwindigkeit vc und der Rauschstromqc am Punkte, also am Ausgang des Dämpfungsabschnitts, welche von den Rauschkomponenten vb und qb herrühren, berechnet werden.
Am Punkt b kann man die zu beiden Raumladungs-
und am Punkt c
wellen gehörigen Felder schreiben
(25)
, (26)
wobei 02=2nY4QC CN2
und N2 der Abstand von b und c in Wellenlängen ist. Ferner ist
-md
V Λ
(27) (28)
Eiic). (29)
Hieraus ergibt sich
vc = vb I cos <92 -f ]/4QC -^- sin <92 (30)
und
C. Z).
ax
cos<92
. {31)
wobei
und
C1
V4QC A Sin02j
•(35)
Durch Gleichung 33 ist das Feld ausgedrückt, das δ" durch die größer werdende Welle am Ausgangsabschnitt der Wendel entsteht. Die Vorschrift für Auslöschung besagt, daß die geeigneten Parameter so gewählt werden, daß Elnjl =0 ist oder
& + <53) + D1 («5A-4QC)+ F2 = O. (36)
Diese Bedingung ergibt eine Rauschzahl von 0 db, vorausgesetzt, daß die durch Gleichung (36) ausgedrückten' Bedingungen nicht gleichzeitig das ankommende Hochfrequenzsignal auslöschen. Durch Berechnungen, die den oben durchgeführten ähnlich sind, kann gezeigt werden, daß Gleichung (36) nicht die Bedingung für eine Auslöschung des Signals ausdrückt.
Es sei nun das elektrische Feld auf der Wendel betrachtet. Am Punkt δ besteht ein Feld Eb v. Dieses Feld pflanzt sich bis zum Punkt c fort, wobei das Vorhandensein des Strahls wenig Bedeutung hat. Das Feld wird hierbei gemäß der Dämpfungscharakteristik der Wendel gedämpft. Ferner sei angenommen, daß das Feld in bezug auf eine mit der Geschwindigkeit des Elektronenstrahls fortschreitende Welle in der Phase verschoben wird.
Daher kann man das Feld an der Wendel
Punkt c ausdrücken
am
E01, = α /Θ3 Eb3>,
(32)
wobei α kleiner als Eins ist und die Dämpfung zwischen b und c darstellt, wobei ferner Θ3 die Phasenverschiebung der Welle in bezug auf eine mit der Geschwindigkeit des Elektronenstrahls fortschreitende Welle bedeutet.
Wenn ve, qc und Ecp bestimmt sind, kann ein Ausdruck für das auf der Wendel bei der größer werdenden Welle erregte Feld abgeleitet werden
sin Θ,
O8+ D12δ3 -
+F1]
(33)
In Fig. 3 ist in schematischer Form ein Wanderfeld-Röhrenverstärker 200 dargestellt, der einen Signalweg 10 enthält, wie er weiter oben bei Fig. 1 beschrieben wurde. Der Elektronenstrahl, welcher von der Kathode 121 des Strahlerzeugungssystems 120 geliefert wird, hat anfangs eine Komponente, die senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung der elektromagnetischen Wellen steht, welche durch den Signalweg eingeführt werden. Jedoch wird der Strahl durch ein magnetisches Feld Bt, das quer zur Fortpflanzungsrichtung der Wellen und zum Gleichstromfeld zwischen der Kathode I2T, der Elektrode 122 und dem Signalweg 10 verläuft, in die gewünschte Richtung längs der Wellenausbreitung abgebogen. Im Hauptabschnitt 13 entsteht durch die Rauschschwankungen des Elektronen-Strahls eine Rauschwelle, die eine größer werdende Komponente enthält. Erfindungsgemäß wird mit Hilfe des Anfangsabschnitts 11 und des mittleren Dämpfungsabschnitts 12 im Hauptabschnitt eine weitere Rauschwelle erzeugt, deren größer werdende Komponente gleiche Größe und. entgegengesetzte Phase wie die andere größer werdende Welle besitzt, wobei eine wesentliche Verminderung der Wirkung der Rauschschwankungen im Elektronenstrahl erzielt wird.
Offensichtlich gibt es zahlreiche Verfahren, die für
die Verhinderung der sich aufschaukelnden Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und elektromagnetischer Welle geeignet sind, um eine zweite auslöschende Welle zu erzeugen und dabei die Anwendung der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform wird dies durch Änderung der Axialgeschwindigkeit der Wellenfortpflanzung im Mittelabschnitt des Signalweges erreicht. Dies kann leicht durch Abänderung der ίο geometrischen Form des Signalweges in diesem Gebiet geschehen. Ein Beispiel für dieses Verfahren ist bei. der Anordnung in Fig. 2 verwendet, wo die Steigung der Wendel im Dämpfungsabschnitt verändert ist, um die Axialgeschwindigkeit der Welle zu ändern. Zusätzlich kann die Axialgeschwindigkeit der Welle dadurch in einem .speziellen Abschnitt geändert werden, daß das den Signalweg in diesem Abschnitt umgebende Dielektrikum anders ist. Umgekehrt kann die sich aufschaukelnde Wechselwirkung verhindert ao werden, indem die mittlere Geschwindigkeit des Elektronenstrahls in einem speziellen Abschnitt verändert wird. Ein weiteres Verfahren besteht darin, den Dämpfungsabschnitt des Signalweges so zu versetzen, daß sein elektrisches Feld nicht mehr im Bereich der wirksamen Kopplung mit dem Elektronenstrahl liegt. Jedoch ist es wichtig, daß die verwendete Anordnung eine gute Anpassung der verschiedenen Abschnitte des Signalweges ermöglicht, so daß Reflexionen vermieden werden.
Die oben beschriebenen Verfahren sind sämtlich bei vielen möglichen Ausführungsformen brauchbar, je nach der Art des verwendeten Verstärkers und Wellenleiters. Jedoch sind die gleichen Prinzipien allgemein anwendbar, und zwar ohne Rücksicht auf die besondere Form des verwandten Signalweges und die Art der benutzten sich aufschaukelnden Wechselwirkung. Es mag zweckmäßig sein, zur Erläuterung einige Ausführungsbeispiele mit ihren Besonderheiten zu beschreiben, obwohl offensichtlich eine viel größere Mannigfaltigkeit vorhanden ist.
Bei einem Signalweg in Form einer Wendel kann die geometrische Form auf verschiedene Weise geändert werden, um die Axialgeschwindigkeit der Wellenfortpflanzung zu verändern. Abgesehen davon, daß die Steigung der Wendel, wie bei Fig. 2 beschrieben, verändert werden kann, kann man zu gleichen Ergebnissen gelangen, wenn man den Radius verändert und die Steigung gleich läßt. In Fig. 4 A ist ein wendeiförmiger Signalweg 30 gezeigt, der einen Anfangsabschnitt 31 und einen Hauptabschnitt 32. mit einem ersten Radius und einen Mittelabschnitt oder Dämpfungsabschnitt . 33 mit einem größeren Radius aufweist, um in dem Abschnitt 33 eine Verringerung der Axialgeschwindigkeit der Welle zu erzielen. In Fig. 4 B ist ein wendeiförmiger Signalweg 40 dargestellt, bei dem der mittlere Dämpfungsabschnitt gegen den Anfangsabschnitt 41, den Hauptabschnitt 43 und den Elektronenstrahl 44 versetzt ist, um eine Kopplung mit dem Strahl zu verhindern. Innerhalb dieses Abschnitts kann die Wendel mit verschiedenen Steigungen und Radien gewickelt sein. In Fig. 4 C ist ein Signalweg 50 gezeigt, welcher eine Abänderung des Signalweges 40 nach Fig. 4 B darstellt. In diesem Falle ist der Strahl im Dämpfungsabschnitt 52 zwischen dem Anfangsabschnitt 51 und dem Hauptabschnitt 53 von einem leitenden Zylinder 54 umgeben. Dadurch, daß das Gleichstrompotential des Zylinders und des Signalweges verschieden gemacht wird, wird die mittlere Geschwindigkeit des Elektronenstrahls im Bereich des Zylinders verändert.
Auf diese Weise ist die mittlere Geschwindigkeit des Elektronenstrahls verschieden von der Axialgeschwindigkeit der Welle.
In Fig. 4 D ist eine Anordnung dargestellt, bei der die Axialgeschwindigkeit der Welle durch eine Änderung des den besonderen Abschnitt umgebenden Dielektrikums verändert wird. Zu diesem Zweck ist das Dielektrikum 64 im Abschnitt 62 zwischen dem Anfangsabschnitt 61 und dem Hauptabschnitt 63 der Wendel 60 zusätzlich angebracht, um. die Geschwindigkeit der Wellenfortpflanzung in diesem Abschnitt zu verlangsamen.
Außer den Signalwegen in Form von Wendeln gibt es eine andere allgemeine Klasse von Signalwegen mit langsamen Wellen, die aus wellenleitenden Elementen bestehen. Solche Leiter sind als Filter bekannt. Fig. 5 zeigt in schematischer Form eine Wanderfeldröhre 300, bei der ein elektrischer Leiter vom Filtertyp verwandt ist. Ein Elektronenstrahl fließt von einem Elektronen-Strahlsystem 311 an einem Ende der Röhre zu einer Sammelelektrode 312 am entgegengesetzten Ende. Zur Kopplung mit dem Elektronenstrahl wird eine elektromagnetische Welle mit Hilfe eines Wellenleiters 313 zugeführt, welcher aus einem Leiter mit einer Reihe von seitlichen Schlitzen längs des Strahls besteht. An einem Ende des Leiters wird Wellenenergie zugeführt und am entgegengesetzten Ende vom Verbraucher abgenommen. Im Betrieb wirkt diese Röhre wie eine Wanderfeldröhre mit Wendel.
Es ist jedoch bekannt, daß eine solche Filterröhre lediglich eine andere Form der Wendelröhre darstellt, bei welcher der wendeiförmige Leiter für langsame Wellen durch eine andere Art von Schaltelement für langsame Wellen ersetzt ist. Die oben bei den wendelförmigen Leitern beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung einer Kombinationsrauschwelle lassen sich in entsprechender Weise bei Filterleitern verwirklichen.
In Fig. 6 A bis 6 D sind beispielhafte Anordnungen für die Dämpfung dargestellt, wie sie bei einem typischen Filterleiter angewendet werden können. Dieser besondere Leiter ist ein Wellenleiter, der aus einem Signalweg 70 mit einer Reihe von seitlichen Schlitzen 77 besteht, wie sie bei der Röhre in Fig. 5 dargestellt sind. Bei einem solchen Leiter besteht ein erfindungsgemäßes Mittel zur Änderung der Wellengeschwindigkeit in Richtung des Elektronenstrahls in einem bestimmten Abschnitt darin, die geometrische Form zu verändern. Bei dem in Fig. 6 A gezeigten iao Leiter ist der Abstand zwischen den Schlitzen im Dämpfungsabschnitt 72, der zwischen dem Anfangsabschnitt 71 und dem Hauptabschnitt 73 liegt,' anders ausgeführt, um die erwünschte Wirkung zu erreichen.
Bei der Anordnung der Fig. 6 B wird die sich aufschaukelnde Wechselwirkung dadurch verhindert, daß
der Dämpfungsabschnitt 82 zwischen dem Anfangsabschnitt 81 und dem Hauptabschnitt 83 versetzt angeordnet ist, um die Kopplung mit dem Elektronenstrahl zu begrenzen.
Fig. 6 C zeigt eine andere Anordnung zur Veränderung der Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit. Bei diesem Beispiel sind die Schlitze 97 im Dämpfungsabschnitt 102 zwischen dem Anfangsabschnitt 101 und dem Hauptabschnitt 103 mit einem Dielektrikum ausgefüllt, um die Geschwindigkeit der Welle zu verlangsamen.
Bei der Anordnung der Fig. 6 D wird die sich aufschaukelnde Wechselwirkung durch Veränderung dei Geschwindigkeit des Elektronenstrahls im Bereich der
1S Rauschdämpfung verhindert. Zu diesem Zweck ist der Dämpfungsabschnitt 92 des Leiters 90 gegen den Anfangsabschnitt 91 und den Hauptabschnitt 93 durch isolierende Streifen 94 isoliert. Außerdem arbeitet' der Abschnitt 92 mit einem Gleichstrompotential, das mit Hilfe der Spannungsquelle 95 verschieden von dem Potential der übrigen Abschnitte gemacht ist, wobei eine andere Beschleunigungsspannung für den Elektronenstrahl innerhalb des Dämpfungsabschnitts entsteht, so daß sich eine andere mittlere Geschwindigkeit ergibt.
Die beschriebenen Anordnungen stellen nur wenige der möglichen Ausführungsformen dar. Zahlreiche weitere Anordnungen können von einem mit diesem Gebiet der Technik vertrauten Fachmann vorgeschlagen werden, ohne vom Wesen und Ziel der Erfindung abzuweichen.

Claims (8)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    i. Verstärkeranordnung unter Verwendung einer Wanderfeldröhre, bei der die Verstärkung einer Signalwelle durch eine sich aufschaukelnde Wechselwirkung zwischen dem elektromagnetischen Feld einer längs eines Signalwellenweges sich fortpflanzenden Mikrowelle und einem von einer Elektronenquelle herrührenden Elektronenstrahl erzielt wird und bei der der Signalweg aus einem Anfangs-, einem Mittel- und einem Endabschnitt besteht und die Anordnung so getroffen ist, daß im Mittelabschnitt keine oder eine verminderte Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und Hochfrequenzsignalwelle, sondern gegebenenfalls eine Dämpfung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Elektronen des Strahls sowie die Phasengeschwindigkeit einer in der Längsrichtung fortschreitenden Well© so bemessen sind, daß nur längs des Anfangsund Hauptabschnittes eine Wechselwirkung auftritt, wobei die Rauschschwankungen an dem Elektronenstrahl eine Rauschwelle hervorrufen, deren größer werdende Komponente längs des Anfangsabschnittes praktisch synchron mit den entsprechenden Rauschschwankungen des Elektronenstrahls fortschreitet, während in dem Mittelabschnitt die Rauschwelle gedämpft Wird und mit Bezug auf Rauschschwankungen des Elektronenstrahls eine Phasenverschiebung erfährt, um die größer werdende Komponente der Rauschwelle am Beginn des Hauptabschnittes, die durch Rauschmodulation des Elektronenstrahls hervorgerufen wird, zu löschen.
  2. 2. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalweg aus einer Wendel besteht, deren Mittelabschnitt eine größere Steigung der Wendelwindungen besitzt als die anderen Abschnitte der Wendel.
  3. 3. Vers'tärkeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalweg aus einer Wendel besteht, bei der der Windungsradius des Mittelabschnitts größer als der Windungsradius der anderen Abschnitte der Wendel ist.
  4. 4. Verstärkeranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal weg aus einer Wendel besteht, deren Mittelabschnitt einen größeren Abstand vom Elektronenstrahl als die anderen Abschnitte der Wendel aufweist.
  5. 5. Verstärkeranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalweg aus einer Wendel besteht, deren Mittelabschnitt von einem dielektrischen Material umgeben ist, das von dem dielektrischen Material verschieden ist, welches die anderen Abschnitte der Wendel umgibt. go
  6. 6. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalweg aus einem massiven Leiter mit einer Reihe von seitlichen Schlitzen besteht, deren offene Enden an den Weg des Elektronenstrahls angrenzen, wobei die Schlitze des Mittelabschnitts parallel zum Elektronenstrahl größere Abstände voneinander aufweisen als die Schütze der anderen Abschnitte des massiven Leiters.
  7. 7. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalweg aus einem massiven Leiter mit einer Reihe von seitlichen Schlitzen besteht, deren offene Enden an den Weg. des Elektronenstrahls angrenzen, und daß die offenen Enden des Schlitzes des Mittelabschnitts einen größeren seitlichen Abstand vom Weg des Elektronenstrahls aufweisen als die offenen Enden der anderen Abschnitte des massiven Leiters.
  8. 8. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, 6 oder y, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze des Mittelabschnitts mit einem dielektrischen Material ausgefüllt sind, das verschieden von dem dielektrischen Material in den Schlitzen der anderen Abschnitte ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentanmeldung ρ 53970 VIIIc/2igD; französische Patentschriften Nr. 951204,969 886, 237, 934220;
    schweizerische Patentschrift Nr. 233 052;
    Proceedings of the I.R.E., 1948, S. 19 bis 23.
    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
    ® 609514/355 5.56 (709 671/17 9.57)
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NL (2) NL167562B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1041169B (de) * 1953-01-07 1958-10-16 Dr Rer Nat Dieter Weber Rauscharme Wanderfeldroehre zur Verstaerkung schwacher Hochfrequenzsignale

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE556363A (de) * 1954-09-16
GB780811A (en) * 1954-11-18 1957-08-07 English Electric Valve Co Ltd Improvements in or relating to travelling wave tube arrangements
DE1131757B (de) * 1955-03-09 1962-06-20 Siemens Ag Lauffeldroehre nach Art einer Rueckwaertswellen-oszillatorroehre zur Erzeugung elektrischer Schwingungen sehr hoher Frequenz
DE1095405B (de) * 1955-03-31 1960-12-22 Deutsche Bundespost Rauscharme Laufzeitroehre zur Verstaerkung schwacher Hochfrequenzsignale mit mindestens zwei in Elektronenstrahlrichtung aufeinanderfolgenden Hochfrequenzkreisen
US3092750A (en) * 1959-10-22 1963-06-04 Raytheon Co Traveling wave tube
US3087119A (en) * 1959-11-19 1963-04-23 Bell Telephone Labor Inc Noise reduction system for parametric amplifiers
US3222563A (en) * 1960-06-13 1965-12-07 High Voltage Engineering Corp Linear accelerator waveguide structures adapted to reduce the phenomenon of pulse shortening
FR1311310A (fr) * 1961-10-24 1962-12-07 Csf Perfectionnements aux circuits à retard pour tubes hyperfréquence type m
GB1038845A (en) * 1964-07-30 1966-08-10 M O Valve Co Ltd Improvements in or relating to travelling wave tubes
US3330986A (en) * 1964-08-12 1967-07-11 Bell Telephone Labor Inc Method of constructing a slow-wave comb structure
US3614517A (en) * 1970-04-30 1971-10-19 Raytheon Co Traveling wave electron interaction device having efficiency enhancement means
US3761760A (en) * 1972-07-03 1973-09-25 Raytheon Co Circuit velocity step taper for suppression of backward wave oscillation in electron interaction devices
US3758811A (en) * 1972-08-02 1973-09-11 Raytheon Co Traveling wave tube linearity characteristics
DE2239459C3 (de) * 1972-08-10 1975-04-30 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Lauffeldröhre mit extrem niedriger Phasenverzerrung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH233052A (de) * 1940-01-31 1944-06-30 Philips Nv Schaltung mit erhöhter Rauschfreiheit zur Übertragung elektrischer Ultrahochfrequenzschwingungen.
FR934220A (fr) * 1946-01-11 1948-05-14 Western Electric Co Amplificateur d'ondes à haute fréquence
FR951204A (fr) * 1947-08-01 1949-10-19 Materiel Telephonique Tubes électroniques pour hyperfréquences
FR969886A (fr) * 1948-07-23 1950-12-27 Csf Perfectionnements aux tubes à onde progressante
FR977237A (fr) * 1948-11-02 1951-03-29 Csf Ligne à retard linéaire à vannes pour tubes à propagation d'ondes

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR954564A (de) * 1946-10-22 1950-01-03
FR959588A (de) * 1947-01-13 1950-03-31
US2611101A (en) * 1947-04-15 1952-09-16 Wallauschek Richard Traeling wave amplifier tube
US2494721A (en) * 1947-06-18 1950-01-17 Bell Telephone Labor Inc Electron velocity variation device with noise reducing resonator
US2578434A (en) * 1947-06-25 1951-12-11 Rca Corp High-frequency electron discharge device of the traveling wave type
US2541843A (en) * 1947-07-18 1951-02-13 Philco Corp Electronic tube of the traveling wave type
US2516944A (en) * 1947-12-18 1950-08-01 Philco Corp Impedance-matching device
FR962369A (de) * 1948-02-10 1950-06-09
US2584597A (en) * 1949-01-26 1952-02-05 Sylvania Electric Prod Traveling wave tube
US2595698A (en) * 1949-05-10 1952-05-06 Rca Corp Electron discharge device and associated circuit
US2720610A (en) * 1950-07-27 1955-10-11 Kazan Benjamin Noise reducing travelling-wave tube
US2767259A (en) * 1952-10-01 1956-10-16 Rca Corp Noise compensation in electron beam devices

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH233052A (de) * 1940-01-31 1944-06-30 Philips Nv Schaltung mit erhöhter Rauschfreiheit zur Übertragung elektrischer Ultrahochfrequenzschwingungen.
FR934220A (fr) * 1946-01-11 1948-05-14 Western Electric Co Amplificateur d'ondes à haute fréquence
FR951204A (fr) * 1947-08-01 1949-10-19 Materiel Telephonique Tubes électroniques pour hyperfréquences
FR969886A (fr) * 1948-07-23 1950-12-27 Csf Perfectionnements aux tubes à onde progressante
FR977237A (fr) * 1948-11-02 1951-03-29 Csf Ligne à retard linéaire à vannes pour tubes à propagation d'ondes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1041169B (de) * 1953-01-07 1958-10-16 Dr Rer Nat Dieter Weber Rauscharme Wanderfeldroehre zur Verstaerkung schwacher Hochfrequenzsignale

Also Published As

Publication number Publication date
US2908844A (en) 1959-10-13
GB730773A (en) 1955-06-01
NL167562B (nl)
NL91972C (de)
CH301934A (de) 1954-09-30
BE510578A (de)
FR1048662A (fr) 1953-12-23

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