DE1228345B - Klystronverstaerker - Google Patents

Description

• Klystronverstärker Die Erfindung betrifft Klystronverstärker, insbesondere Impulsklystronverstärker, mit hoher Leistung und hohem Verstärkungsgrad.
• Für viele Anwendungsgebiete, z. B. für Radargeräte, ist es erwünscht, impulsgesteuerte Verstärker mit großer Leistung, hohem Verstärkungsgrad, konstanter Frequenz und geringem Gewicht zu verwenden. Es ist jedoch sehr schwierig, alle diese Eigenschaften in einem Klystron zu verwirklichen.
• Es sind daher bisher mehrere Arten von Klystronverstärkern bekanntgeworden, die mit mehreren Kammern ausgestattet sind. Die Hohlraumresonatoren sind bei den einen rotationssymmetrisch um die Achse des Elektronenstrahls, bei anderen rotationssymmetrisch um eine senkrecht zum Strahl verlaufende Achse. Dadurch ergeben sich Klystronverstärker, mit denen die erwünschten Eigenschaften teilweise erreicht werden. Nachteilig ist bei ihnen jedoch noch, daß wegen ihrer Rotationssymmetrie der Abstimmbereich, d. h. der Frequenzabstand zwischen der Grundschwingung und -höheren Schwingungsformen, relativ klein ist und daß durch die große Baulänge und einen entsprechend großen Magneten nur sehr schwere Klystrons gebaut werden können.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, hochleistungsfähige Klystrons vorzuschlagen, die einen großen Abstimmbereich und ein geringes Gewicht haben.
• Die Erfindung geht dazu von einem Klystronverstärker mit im wesentlichen rechteckförmigen, evakuierten Hohlraumresonatoren aus, die über deformierbare Seitenwände abstimmbar sind, und bei denen ein Magenetfeld zum Fokussieren des Elektronenstrahls vorgesehen ist, das die Laufräume und Wechselwirkungsspalte in den Hohlraumresonatoren durchsetzt.
• Gemäß der Erfindung weisen die Hohlraumresonatoren in einem massiven Block, wie z. B. Kupfer der Röhrenhülle je die Form von zwei nebeneinanderliegenden zylindrischen Bohrungen auf, zwischen denen das Material entfernt ist, so daß ein Hohlraum entsteht der zwei einander gegenüberliegende konkave Wandungen und zwei einander näher gegenüberliegende, im wesentlichen ebene Wandungen hat, in denen sich die Strahldurchtrittsöffnungen befinden.
• Die Hohlraumresonatoren haben nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weiterhin in der Ebene senkrecht zum Strahl einen Querschnitt, dessen Höhe, gemessen in Richtung der Bohrungen, kleiner als die zur Höhe senkrechte Breite ist. Ihre breiteren Wände sind deformierbar.
• Die deformierbaren Seitenwände sind zur Erhöhung ihrer Biegsamkeit vorzugsweise gewellt.
• An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Klystrons soll die Erfindung näher erläutert werden: F i g. 1 zeigt einen Schnitt, F i g. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 und Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt durch dieses Ausführungsbeispiel in einer Schnittebene, die zu den Schnittebenen in F i g. 1 bzw. 2 senkrecht verläuft.
• Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel eines Mehrkammerklystrons 1 zeigt die gemäß der Erfindung ausgebildeten Resonatorfammern 3 bis 6. Das Klystron besitzt einen Röhrenkörper2, der aus einem massiven Block hergestellt ist, in welchem die Resonanzhohlräume 3, 4, 5 und 6 eingearbeitet und durch eine Abschlußplatte 2' verschlossen sind.
• Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Kammern 3, 4, 5 und 6 aus einem massiven Material, wie z. B. Kupfer, herausgearbeitet. Der Körper 2 hat deshalb gute Wärmeleitungseigenschaften und führt überschüssige Wänne schnell ab. Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß jeder einzelne Hohlraum durch Bohren oder durch Bearbeitung von zwei nebeneinanderliegenden Löchern hergestellt werden kann, die etwas auseinanderhegen, worauf das Metall zwischen den Löchern, z. B. durch einen Fräser, entfernt wird, so daß jede Resonanzkammer zwei gegenüberliegende konkave Wandungen und zwei gegenüberliegende im wesentlichen ebene Wandungen aufweist, wobei eine der ebenen Wandungen die biegsame Abstimmembran oder Scheibe 48 enthält. Wie aus F i g. 2 und 3 ohne weiteres ersichtlich ist, sind die Resonatoren gemäß der Erfindung als Halbwellenresonatoren ausgebildet. Auf Grund dieser Ausführungsform können keine Oberschwingungen in der Nähe der Betriebsfrequenz der Resonatoren auftreten. Dadurch ergibt sich der weitere Vorteil, daß innerhalb des Abstimmbereichs dieser Resonatoren die mit dem Auftreten von Oberwellen verbundenen Nachteile vermieden werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Klystronverstärker mit mehreren im wesentlichen rechteckförmigen evakuierten Hohlraumresonatoren, die über deformierbare Seitenwände abstimmbar sind, und bei dem ein Magnetfeld zum Fokussieren des Elektronenstrahls vorgesehen ist, das die Lufträume und Wechselwirkungsspalte in den Hohlraumresonatoren durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraumresonatoren in dem massiven Block(2), wie z.B. Kupfer, der Röhrenhülle je die Form von zwei nebeneinanderliegenden zyadrischen Bohrungen aufweisen, zwischen denen das Material entfernt ist, so daß ein Hohlraum entsteht, der zwei einander gegenüberliegende konkave Wandungen und zwei einander näher gegenüberliegende im wesentlichen ebene Wandungen hat, in denen sich die Strahldurchtrittsöffnungen befinden.
2. 2. Klystronverstärker nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraumresonatoren in der Ebene senkrecht zum Strahl einen Querschnitt haben, dessen Höhe, gemessen in Richtung der Bohrungen, kleiner als die zur Höhe senkrechte Breite ist, und daß die breiteren Wände deformierbar sind. 3. Klystronverstärker nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die deformierbare Seitenwand zur Erhöhung ihrer Biegsamkeit gewellt ist.
3. In Betracht gezogene Druckschriften-Britische Patentschrift Nr. 729 812; USA.-Patentschriften Nr. 2 606 302, 2 619 611, 2 629 066, 2 644 908.