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Ultr akuriwellengenerator Die Erfindung betrifft Ultrakurzwellengeneratoren,
insbesondere- für das Dezimeter- oder Zentirieterwellenlängengebiet.
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Versucht man bei Ultralmrzwellengeneratoren des Dezimeter- oder Zentimetergebietes
eine reine Amplitudenmodulation durchzuführ;n, so zeigt sich bekanntlich, daß mit
dieser Amplitudenmodülation eine Frequenzmodulation verbunden ist. Die genaue Untersuchung
dieser Verhältnisse ergibt, daß die Frequenzmodtzlation im wesentlichen dadurch
zustande kommt, daß die als Schwingungen anfachendes System dienende Elektronen-@trömung
unter dem Einfluß der Wechselspannung des frequenzbestimmenden Generators nicht
nur einen Generator für Wirk-, sondern auch einen solchen für Blindströme darstellt.
Die Charakteristik dieses Generators für Blindströme hängt in analoger Weise wie
die Charakteristik des Generators für Wirkströme von der Laufzeit der Elektronen
und damit von den an die Röhren angelegten Spannungen, Magnetfeldern usw. ab. Wird
nun eine von den physikalischen Größen, z. B. das Magnetfeld oder die Anodenspannungen
bzw. eine Bremselektrodenspannung, zum Zwecke der Amplitudenmodulation verändert,
so verändert sich damit auch der 4von- dem Generator abgegebene Blindstrom und dsmit
die Frequenz der abgegebenen Ultrahochfrequenzleistung. ,:Fs ist bereits bekannt,
zur Beseitigung dieser- Frequenz@änderungen zwei Röhren auf verschiedenen listen
ihrer 1klodulationskurven arbeiten zu lassen und somit die Frequenzänderuag der
einen Röhre durch eine entgegengesetzte Frequenzänderung der anderen Röhre zu kompensieren.
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Es werden also jedenfalls zwei Elektronenströmungen bzw. zwei. Elektrodensysteme
benötigt. Andererseits werden zweckmäßig Hohlraumresunateren wegen ihrer geringen
Eigendämpfung verwendet, d. h. Resonatoren, frei denen ein Raum das frequenzbestimmende
Gebilde darstellt und dieser Raum praktisch allseitig von elektrisch leitenden Flächen
abgeschlossen ist. Wollte man die beiden Eiektrodensysteme durch Drahtverbindungen
an den Hohlraumresonator anschließen, so würden durch die Drahtverbindungen wiederum
nachteilige Strahlungsverluste eintreten. Um dieses zu vermeiden, ist bereits bekanntgeworden,
den Hohlraumresonator mit den anfachenden Elektroden organisch zu vereinigen, so
daß die Elektroden von Teilen der den Hohlraumresonator begrenzenden Metallflächen
gebildet werden oder mit Teilen dieser Metallflächen in kapazitivem Kurzschluß stehen.
Beim Erfindungsgegenstand werden nun beide Elektrodensystelne
dem
Hohlrauniresonator einverleibt, und zwar wird erfindungsgeniiilß die Einrichtung
so getroffen, daß die Elektrodensysteme in einem gemeinsamen Vakuttmgefäll kranzförmig
uni eine gemeinsame Kathode angeordnet sind und mindestens eine der anfachenden
Elektroden segtnentartig unterteilt ist und daß die Metallflächen des allseitig
hochfrequenzmäßig geschlossenen frequenzbestimmenden Holilrauinresonators selbst
die Elektroden bilden oder mit diesen leapazitiv kurzgeschlossen sind. Auf diese
W eise ergibt sich eine geringe Raumbeanspruchung und des weiteren der Vorteil,
da0i nur ein einziges Vakuumgefäß benötigt wird.
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An Hand der folgenden Abbildungen sollen einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher erläutert werden.
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1bb. i zeigt das Prinzip des Modulationsverfahrens. Die Modulationskurven
beider Elektronenströmungen sind als deich vorausgesetzt, sie sind durch die Kurve
A wiederriegeben. !!r ist die Schwingleistung, die in :ibhütigigkeit von einer physikalischen
Größe, beispielsweise der Czittersh<..nntingx einer Bremsfeldröhre, aufgetragen
ist. 7 -zeigt die Freqnenzabhängigkeit des Generators von x. Wird, von B und C ausgehend,
gegenphasig modulI.ert, so läßt sich eine Xoanpensation der Frequenzänderungen erzielen.
Die Abb. z und 3 zeigen je eine Elektrodenanordnung für ßremsfeldschaltung. In Abb.
:2 ist die Kathode' als Bändchenkathode ausgeführt. Das Gitter ist in zwei Segmente
unterteilt, die von den Schirmen 3 gebildet werden. Auf diese Weise entstehen zwei
Spalte --. Die Bremselektrode besteht aus zwei Segmenten 5, die so angeordnet sind,
daß ihre mittleren Teile je einem der Spalte 2 gegenüberliegen. Durch jeden der
Spalte 2 fließt eine Elektronenströmung von der Kathode i her. Es sind also in ein
und demselben Querschnitt der Röhre zwei Brenisfeldsysteme vorhanden und diese arbeiten
in der an Hand &r Abb. i beschriebenen Weise zusammen, z. B. mit Bremselektrodenspannungsmodulation.
Soll Gitterspannungsmodulation angewendet werden, so werden Isolierstücke 3u vorgesehen,
so daß die als Gitter wirkenden Teile- der beiden Systeme (die beiden oberen und
die beiden unteren Hälften der Schirme 3) voneinander isoliert sind und in Gegentakt
mit der Modulationsspannung beaufschlagt werden können. Gegebenenfalls können noch
einige Steuerdrähte q. zwischen Kathode i und Spalt a angebracht sein, uni, dadurch
eine Bündelung dPr beiden Elektronenströmungen zu erreichen.
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Die Abb. 3 zeigt gleichfalls eine Elektrodenanor dnung für Bremsfeldschaltung,
die der in Abb. a dargestellten sehr ähnlich ist, jedoch den Unterschied aufweist,
daß von ein und derselben Kathode, in ein und demselben Querschnitt, vier Elektronenströmungen
erzeugt werden unddementsprechend vier Bremsfeldsysteine vorhanden sind und die
Bremselektrode in vier Segmente 6 tind das Gitter in vier Segmente B unterteilt
ist. Die Kathode besitzt den aus -der Zeichnung ersichtlichen Querschnitt (senkrecht
zur Achse) und emittiert lediglich an den Stellen 3'. Sollen beispielsweise die
hei 8' und S" austretenden Elektronenströmungen zusammenarbeiten und etwa in Gegentakt
dazu die Elektronenstriimungen, die aus 8"' und 8"" austreten, so kann auch hier
durch die Isolierstücke 8a eine Unterteilung zweier Schirme 8 geschaffen «-erden.
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Um .das Elektrodensystern nach der Abb. z oder der Abb.3 einem Hehlraumresrnlator
einzuverleiben, ist die nvei- bzw. vierfach unterteilte Bremsfeldelektrode von einem
geschlossenen Metallzylinder 7 umgeben, mit dem. die Segmente ü in kapazitivem Kurzschluß
stehen. Der Metallzylinder y kamt in den Außenleiter einer konzentrischen Energieleitung
übergehen, deren Inneileiter von den Fortsetzungen von 3 (Abb. 2) bzw. 8 (Abb. 3)
gebildet wird (wobei auf die bieichstroin- bzw. niederfrequenzmäßige Trennung voll
3 bzw. 8 durch die Isolationsstücke 3 a und 8 a zu achteil ist). An seinen Enden
ist der von Außenleiter und. Innenleiter gebildete Resonator durch Spannungsknoten
abgeschlossen, die von Metallflächen (in galvanischem oder tzapa7itivem Kurzschlaß)
in der Weise gebildet werden, daß der Resonator praktisch allseitig durch Metallflächen
begrenzt ist.
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In ähnlicher Weise ist es auch möglich, ein an sich ungeschlitztes
Magnetroh in seinem Frequenzgang auszugleichen. Ein diesbezügliches Ausführungsbeispiel
zeigen die Abb. 4a und 4 b, die zwei Schnitte durch dieselbe Röhre zeigen.
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Die Anöde ist in zwei oder mehrere Teile 9 aufgeteilt, die im Gegensatz
zum Schlitzmagnetron auf demselben Querschnitt stets die gleiche Hochfrequenzspannung
besitzen. Die Kathode ist mit i bezeichnet. Ferner sind Abschirmbleche i i vorgesehen,
die Spalte bilden und bewirken, daß lediglich durch die Spalte Elektronen zu den
Anoden 9 fließen können. Die Metallteile io schließen die Röhre gegen Verluststrahlung
ab. Gleichzeitig steht das Metallrohr io in kapazitivein Kurzschluß mit den ,@nodensegmenten
9 und dient als Außenleiter einer konzentrischen Energieleitung. Den Innenleiter
derselben bildet das Metallrolir ioa, das mit den Abschirmblechen ii in Verbindung
steht. Die Metallrohre io und ioa sind so bemessen, daß der Resonator durch ein
Leitungsstück verringerten Wellenwiderstandes abgeschlossen ist.