Einrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzschwingungen mittels wenigstens einer Nagnetronröhre. Bei Magnetronröhren sind an gegen phasige Anoden elektrische Schwingungs systeme mit möglichst geringer Dämpfung anzuschliessen. Es ist vorgeschlagen worden, das elektrische Schwingungssystem wenig- tens zum Teil innerhalb der Röhre anzuord nen und die gegenphasigen Anoden durch einen oder mehrere metallische Bügel unter einander massiv zu verbinden.
Zur Erhöhung der zulässigen Anodenverlustleistung und zur besseren Ableitung der erzeugten Wärme menge werden häufig die als Schwingungs system wirkenden metallischen Bügel unmit- telbar von einem Kühlmittel bestrichen. Um ein unerwünschtes Mitschwingen der Kühl leitungen und eine von äusseren Einflüssen abhängige Verstimmung des Schwingungs systems zu vermeiden, sind die Kühlleitun gen ebenso wie die Stromzuführung mög lichst genau in einem Spannungsknoten des elektrischen Schwingungssystems anzuord nen.
Unter Zuhilfenahme solcher Massnahmen werden hohe Schwingleistungen selbst bei sehr kurzen Wellen erhalten. Zur Amplitu- denmodulation der mit diesen bekannten Ausführungsformen der Magnetronröhren erzeugten Hochfrequenzschwingungen kom men in Frage:
die Modulation mit Endplat ten, die Modulation mit veränderlich schräg gerichtetem Magnetfeld, sowie die Modula tion der gemeinsamen Anodenspannung der einzelnen Segmente. Diese Modulationsver- fahren sind aus bekannten Gründen für kurze Wellen und bei hoher Einzelleistung der Röhre entweder wenig wirksam und benöti gen sehr hohe Steuerleistungen oder es wird neben der bezweckten Amplitudenmodulation noch eine
störende Frequenzverwerfung er halten. Ein weiteres, an sich einwandfreies Modulationsverfahren, welches zwischen un- gleichphasigen Anoden bezw. Anodengrup pen der Röhre ein zusätzliches Gleichfeld vorsieht, dem die modulierenden Steuervor gänge überlagert werden, kann für die üb- liehen wassergekühlten Röhren nicht ver wendet werden, weil dort die Anoden nicht mehr massiv miteinander verbunden sein dürfen.
Wegen des zu verwendenden Über brückungskondensators und seiner Zuleitun gen, welche das zwischen den gegenphasigen Anodensegmenten befindliche Schwingungs system abschliessen, wird die Dämpfung in unerwünschtem Mass erhöht. Es ist ferner aus konstruktiven Gründen schwierig, die Stromzuführungen, sowie die Leitungen für das Kühlmittel genau in einem Spannungs knoten des Schwingungssystems anzuordnen. Für Magnetronröhren hoher Einzelleistung und zur Erzeugung äusserst kurzer modulier ter Wellen dürften die an sich bekannten Einrichtungen kaum genügen, um eine tech nische Verwendbarkeit sicherzustellen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzschwingun- gen mittels wenigstens einer Magnetronröhre und bezweckt, das letztgenannte Modula- tionsverfahren verwirklichen zu können, ohne dass die bei den bekannten Einrichtun gen kurz skizzierten Nachteile auftreten.
Um dies zu ermöglichen, werden erfin dungsgemäss die hochfrequenzmässig gegen- phasigen Anoden der Magnetronröhre an eine schleifeiförmig, in sich selbst zurückge führte Lecherleitung angeschlossen. Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung schematisch dar gestellt und werden nachfolgend näher er läutert.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Magnet ron ist a die Kathode und b c die Anoden oberflächen, welche aus den massiven Metall stücken d e herausgearbeitet sind. Die ein ander zugekehrten Flächenkanten<I>f g</I> der Metallstücke bilden ein in sich selbst zurück geführtes Lechersystem. Der gegenseitige Abstand dieser Flächen<I>f g</I> wird daher mög lichst gleichmässig gehalten und klein gegen über der Wellenlänge gewählt, wobei gleich zeitig für gute Isolation lediglich zwischen diesen Flächen zu sorgen ist.
Es lä.sst sich nun mathematisch beweisen - und Messun gen bestätigen diese Ergebnisse --, dass die Hochfrequenzschwingungen ausschliesslich längs den beiden Flächen<I>f g</I> entlang laufen, während auch schon in kleinen Abständen von diesen Flächen im Innern der Metall stücke und auf ihrer restlichen Oberfläche nennenswerte hochfrequente Ladungsände rungen nicht mehr festzustellen sind.
Es kön nen daher Kühlleitungen lt oder Stromzufüh rungen an beliebigen Stellen, jedoch mit Aus nahme der Flächen<I>f g,</I> an den beiden Metall stücken d e angesetzt werden, ohne dass ein Abfliessen von Hochfrequenzenergie oder stö rende Kopplungseffekte zu befürchten sind. Ebenso ist auch bei der Anordnung von Kühlkanälen i nur darauf zu achten, da.ss die Flächen f g nicht tangiert oder durchbrochen werden.
Es ist klar, dass bei dieser Ausbil dung der Anoden und des angeschlossenen Schwingungssystems den Anoden verschie dene Gleichstrompotentiale erteilt werden können; es genügt zu diesem Zweck, zwi schen die Speiseleitungen<I>l m</I> und den metal lischen Kühlstutzen h. isolierende Zwischen stücke k einzufügen und ein Kühlmittel mit möglichst. geringer elektrischerLeitfähigkeit., wie z. B. destilliertes Wasser, zu verwenden.
Es zeigt sich, dass die in sich selbst zu rückgeführte Lecherleitung für bestimmte Frequenzen ausgesprochene Resonanzerschei nungen aufweist, und zwar ohne da.ss die üb lichen Reflexionsbrücken in einem Strom bauch angebracht werden müssen. Eine mini male Dämpfung und möglichst geringe mitt lere Länge wird dann erhalten, wenn auf dem Umfang der Leeherleitung (2n-1) Spannungsknoten auftreten und n eine belie bige ganze positive Zahl bedeutet.
Ein der artiges Schwingungssy stem erhält man, wenn zum Beispiel in Fig. 1 die Fläche f die Anode b rechts verlässt und, von links kom mend, unten an die Anode c gelangt. Von dieser Anode aus geht dieselbe Fläche (g) unten rechts weiter, um dann, von links kom mend, oben die Anode b zu erreichen. Das entstehende Gebilde enthält also nur eine nichtabwickelbare Fläche, die unter zwei maliger Verwindung und zweimaligem Um lauf die beiden Leiter des Lechersystems bildet.
Obwohl mit einem derartigen Schwin gungssystem die restliche Dämpfung ein Minimum wird, ist es aus konstruktiven Gründen besser, eine etwas grössere Dämp fung zuzulassen und die in sich selbst zu rückgeführte Lecherleitung aus zwei ab- wickelbaren und nicht zusammenhängenden leitenden Flächen aufzubauen, wie dies in Fig. 1 bereits dargestellt ist. Eine solche Lecherleitung weist ausgesprochene Reso nanzerscheinungen bei denjenigen Frequen zen auf, die eine 2n-fache Anzahl Span nungsknoten auf ihrem Umfang erzeugen.
Durch richtige Wahl der Betriebsbedingun gen des Magnetrongenerators lassen sich diese Frequenzen für eine in sich selbst zu rückgeführte Lecherleitung gegebenen Um fangs stets einstellen. Beispielsweise können in Fig. 1 je in der Mitte der beiden nach unten gerichteten Leiterteile solche Span nungsknoten liegen, so dass der Scheinwider stand an diesen Stellen ein Minimum auf weist.
Von der Länge des Umfanges abge sehen, ist für die Dämpfung die Beschaffen heit der einander zugekehrten leitenden Ober flächen massgebend. Vorzugsweise werden zwecks guter Wärmeleitung und grosser Wärmekapazität die Metallstücke d e aus Kupfer gewählt, während die Oberflächen g f poliert und versilbert sind.
Wegen der geringen Dämpfung, der zu vernachlässigenden Strahlung und der Ab wesenheit von Reflexionsstellen ergibt sich eine besonders vorteilhafte Parallelschaltung mehrerer Generatoren, wenn die parallel zu schaltenden Magnetronröhren an eine ge meinsame, in sich zurückgeführte Lecherlei- tung angeschlossen und vorzugsweise in Spannungsbäuchen angeordnet sind, wie dies in Fig. 2 schematisch für zwei Entladungs systeme dargestellt ist.
In Fig. 2 ist ferner eine Modulationseinrichtung eingetragen, die im wesentlichen aus einem Übertrager s und einer zusätzlichen Spannungsquelle o be steht, welche zwischen den gegenphasigen Anoden ein Hilfsfeld erzeugt, dem die modu lierenden Steuervorgänge überlagert werden.
Um die Stabilität der parallelgeschalteten (eneratoren während den 1Vlodulationsvot- gängen aufrecht zu erhalten und einen Last ausgleich zu erzielen, wird für die verschie denen Entladungssysteme mit Vorteil das selbe, etwa axial gerichtete Magnetfeld ver wendet. Übersichtlichkeitshalber sind in Fig. 2 die Kühlleitungen weggelassen und nur die Kühlkanäle i angedeutet.
An das in. sich selbst zurückgeführte Lechersystem kann in üblicher Weise eine Energieleitung angeschlossen werden, die beispielsweise ebenfalls als Lecherleitung ausgebildet ist. Dabei müssen die beiden angeschlossenen Leiter unmittelbar mit den Flächen<I>f g</I> in Verbindung stehen.
Aus konstruktiven Grün den und hauptsächlich zur Verhinderung einer unerwünschten Strahlung ist es besser, eine konzentrische Energieleitung zu verwen den, deren äusserer Leiter p mit dem Metall stück e verbunden wird, während der innere Leiter q durch die Bohrung<I>r</I> zur Fläche<I>f</I> geführt und an diese angeschlossen ist. Durch die entsprechende Wahl des Abstandes dieser Durchdringung vom nächsten Spannungs knoten kann eine Anpassung der Wellen widerstände vorgenommen werden. In Fig. 1 und 2 ist ein verhältnismässig geringer Wel lenwiderstand angenommen.
Der äussere Lei ter des konzentrischen Lechersystems wird im allgemeinen an dasjenige Metallstück ge legt, welches bezüglich der Modulationsspan- nungen ein konstantes Potential aufweist, wie dies in Fig. 2 eingetragen ist.
Die Anwendung des in sich zurückge führten Lechersystems ist nicht nur auf Magnetronröhren mit zwei Anoden be schränkt, sondern kann auch bei Röhren mit vier und noch mehr Anoden Verwendung finden. Vorzugsweise sind dann benachbarte Anoden an eine solche Lecherleitung zu legen und diese den verschiedenen Anoden zugeord neten Schwingungssysteme miteinander Pha- senrichtung zu koppeln.