JPH0453062B2 - - Google Patents

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JPH0453062B2
JPH0453062B2 JP6701186A JP6701186A JPH0453062B2 JP H0453062 B2 JPH0453062 B2 JP H0453062B2 JP 6701186 A JP6701186 A JP 6701186A JP 6701186 A JP6701186 A JP 6701186A JP H0453062 B2 JPH0453062 B2 JP H0453062B2
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JP
Japan
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magnetic
amplifier tube
slot
coaxial
waveguide
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JP6701186A
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Japanese (ja)
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JPS61220249A (en
Inventor
Etsuchi Matsukumasutaa Jooji
Jei Nikorasu Roorensu
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Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
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Publication date
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Publication of JPS61220249A publication Critical patent/JPS61220249A/en
Publication of JPH0453062B2 publication Critical patent/JPH0453062B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/34Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H01J25/42Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and with a magnet system producing an H-field crossing the E-field

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  • Microwave Amplifiers (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、広帯域にわたつてミリメートル波周
波数(EHF)の増幅を行うための交差電磁界増
幅管に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a crossed electromagnetic field amplification tube for amplifying millimeter wave frequencies (EHF) over a wide band.

[背景技術] EHFのパワーを発生する従来の能力は多くの
要因によつて制限されている。パワーは、結合空
洞管(1〜2kw)を用いて狭い帯域幅(1〜2G
Hz)について得ることができる。18.0〜26.5及び
26.5〜40.0GHzの周波数範囲のパワー出力を与え
ようとして、らせん進行波管が現在開発中であ
る。上記の周波数範囲のパワーを発生するのに適
当な管の形式についての他の制限事項はこれらの
管に対する物理的寸法、重量、広いパワー供給要
件である。マイクロ波増幅管の分野における認識
された要求は、ミリメートルの波長において高パ
ワーレベルで効率の良い広帯域の動作が可能な増
幅管に対するものである。問題はマイクロ波管が
ミリメートル波長では比較的小さくなり、従つて
パワーが制限されるということであつた。
BACKGROUND ART The conventional ability to generate EHF power is limited by a number of factors. The power is narrow bandwidth (1-2G) using coupled cavity tubes (1-2kw).
Hz). 18.0~26.5 and
Helical traveling wave tubes are currently under development in an effort to provide power output in the 26.5-40.0 GHz frequency range. Other limitations on the types of tubes suitable for generating power in the above frequency ranges are the physical size, weight, and wide power delivery requirements for these tubes. A recognized need in the field of microwave amplifier tubes is for amplifier tubes capable of efficient broadband operation at high power levels at millimeter wavelengths. The problem was that microwave tubes were relatively small at millimeter wavelengths and thus limited in power.

[目的] 従つて、本発明の目的は、EHF周波数で広い
周波数範囲にわたつて高電力増幅を行う新形式の
高電力マイクロ波増幅管(器)を提供することで
ある。
OBJECTIVES It is therefore an object of the present invention to provide a new type of high power microwave amplifier tube that provides high power amplification over a wide frequency range at EHF frequencies.

[発明の概要] 前述の諸問題は本発明のミリメートル波増幅管
(器)によつて克服され且つこの増幅管によつて
その他の目的及び利点が達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The foregoing problems are overcome and other objects and advantages are achieved by the millimeter wave amplifier tube of the present invention.

ミリメートル波での高電力動作に有効な本発明
の増幅管は、電力及び電子流密度を限界内に保つ
ために非常に多くの陽極セグメントを持つてい
る。増幅管はこれの多くの陽極セグメントのおか
げで通常の管に比べて何倍も陰極直径を増大する
ことができる。従つて、平均電力可能出力の著し
い増大が達成され得る。高平均電力及び高利得は
軸方向に継続した陽極構造物によつて達成され
る。ミリメートル波周波数で使用可能な入れ違い
式スロツト陽極構造物は、円形TE01モード線路
によつて互いに結合されたπモードリングの継続
接続の形態に特に適している。増幅管構造物は、
外壁面が陽極セグメントに直接結合されている円
形TE01同軸導波部コアを取り囲んだ陰極を持つ
ている。この陰極は冷陰極二次電子放出形式のも
のであつて、通常の管のものよりもはるかに大き
い電子放出面を持つている。TE01駆動部の陽極
セグメントへの結合は本来密であつて、広帯域
の、適度の電力密度動作に役立つ。陽極構造物は
構造上及び電力消費上の利点を持つている。増幅
段の継続接続によつて増幅管についても又磁石に
ついても寸法及び重量の利点が得られる。増幅管
は特有の陽極構造物及び陰極寸法の増大のために
90GHzまで有効に使用できる見込みがある。
The amplifier tube of the present invention, useful for high power operation at millimeter waves, has a large number of anode segments to keep the power and electron flow density within limits. Thanks to its large number of anode segments, an amplifier tube can increase the cathode diameter many times compared to conventional tubes. Thus, a significant increase in average power potential output can be achieved. High average power and high gain are achieved with the axially continuous anode structure. The interleaved slot anode structure usable at millimeter wave frequencies is particularly suitable for the configuration of a continuation of π mode rings coupled together by circular TE 01 mode lines. The amplifier tube structure is
It has a circular TE 01 coaxial waveguide core with a cathode surrounded by an outer wall surface that is directly coupled to the anode segment. This cathode is of the cold cathode secondary emission type and has a much larger electron emitting surface than that of a normal tube. The coupling of the TE 01 driver to the anode segment is inherently tight, favoring broadband, moderate power density operation. The anode structure has structural and power consumption advantages. The continuous connection of amplifier stages provides size and weight advantages both for the amplifier tubes and for the magnets. Due to the unique anode structure and increased cathode size, amplifier tubes
It is expected that it can be used effectively up to 90GHz.

増幅管は著しく高い効率が可能である。増幅管
は又その特徴として、比較的低い動作電圧、機会
的な簡単さ、高い信頼性、及び優れた位相安定性
を有している。
Amplifier tubes are capable of significantly higher efficiencies. Amplifier tubes are also characterized by relatively low operating voltages, commercial simplicity, high reliability, and excellent phase stability.

増幅管は二次電子放出陰極及び再入電子ビーム
を使用した交差電磁界形装置である。空間電荷は
相互作用領域におけるRF波によつてスポーク状
に位相集束させられる。採択実施例では、四つの
相互作用遅波回路が直列に用いられて増幅段を提
供している。各遅波回路は周期的コアフイルタに
結合されている。周期的コアフイルタと相互作用
遅波回路との間の結合は遅波回路の基部において
スロツトによつて行われている。陽極における各
遅波回路とコアフイルタとの間の結合は密であつ
て、そのために多くの滞在的な問題を解決してい
る。陽極回路における電力発生密度は低くて、陰
極の電力消費密度及び電子放出密度の限界の問題
を解決している。陽極遅波回路はTE01導波部に
結合されている。遅波陽極回路の密結合は軸方向
における単一モード伝搬を与えることによつてモ
ード制御問題を解決している。密結合は陽極回路
における電極発生密度を低くして、電力消費及び
電子放出密度の問題を低減している。密結合は総
合帯域幅の改善を促進する。各陽極遅波回路にお
ける多数のスロツト回路素子は利得が維持される
ことを可能にする。コアフイルタ部分はTE01
ードで駆動されてエネルギーは軸方向に遅波回路
の一つまで進行し、次にこの遅波回路を半径方向
に通つて相互作用領域に達し、ここでRFパワー
の増幅が得られる。増幅されたパワーはその遅波
回路を再び半径方向に通つてコアフイルタ領域に
送られ、ここで優先的に軸方向に進行して陽極の
次の遅波回路に達し、ここでRFパワーは増幅さ
れ、そしてこのような増幅が後続の各部分で行わ
れてパワーは管の同軸出力に達する。
The amplifier tube is a crossed electromagnetic field device using a secondary electron emitting cathode and a re-entering electron beam. The space charges are phase focused into spokes by the RF waves in the interaction region. In the preferred embodiment, four interactive slow wave circuits are used in series to provide an amplification stage. Each slow wave circuit is coupled to a periodic core filter. The coupling between the periodic core filter and the interactive slow wave circuit is provided by a slot at the base of the slow wave circuit. The coupling between each slow wave circuit at the anode and the core filter is tight, thus solving many of the retention problems. The power generation density in the anode circuit is low, solving the problems of the power consumption density and electron emission density limitations of the cathode. The anode slow wave circuit is coupled to the TE 01 waveguide. Tight coupling of the slow wave anode circuit solves the mode control problem by providing single mode propagation in the axial direction. Tight coupling lowers the electrode generation density in the anode circuit, reducing power consumption and electron emission density problems. Tight coupling facilitates improved overall bandwidth. The multiple slot circuit elements in each anode slow wave circuit allow the gain to be maintained. The core filter section is driven in TE 01 mode and the energy travels axially to one of the slow wave circuits and then radially through this slow wave circuit to the interaction region where the RF power is amplified. can get. The amplified power is routed radially through the slow wave circuit again to the core filter region where it travels preferentially axially to the next slow wave circuit at the anode where the RF power is amplified. , and such amplification takes place in each subsequent section until the power reaches the coaxial output of the tube.

交差電磁界増幅管はミリメートル波での高電力
交差電磁界動作のための陽極回路の二次元円筒形
配列体を備えている。円筒形陽極と周囲の円筒形
陰極との間の電界は半径方向であり、且つ磁界は
陽極と陰極との間の空間において軸方向である。
増幅管のパワーの流れは(電子のEXB運動に垂
直な)磁界方向に沿つている。パワーは円筒形陽
極内で円筒形TE01導波部に沿つて軸方向に流れ
る。導波部にはモード制御のための減衰素子と、
総合利得、帯域幅、及び安定性を制御するための
フイルタ素子とが装備されている。増幅管は、こ
れにおけるパワーの軸方向の流れ及び半径方向の
流れのために、レイダクストロン(Radaxtron)
と名付けられている。
The crossed field amplifier tube includes a two-dimensional cylindrical array of anode circuits for high power crossed field operation at millimeter waves. The electric field between the cylindrical anode and the surrounding cylindrical cathode is radial, and the magnetic field is axial in the space between the anode and cathode.
The power flow in the amplifier tube is along the direction of the magnetic field (perpendicular to the EXB motion of the electrons). Power flows axially within the cylindrical anode along a cylindrical TE 01 waveguide. The waveguide section includes an attenuation element for mode control,
It is equipped with filter elements to control overall gain, bandwidth, and stability. The amplifier tube is Radaxtron due to the axial and radial flow of power in this tube.
It is named.

入力信号はTE01モード同軸線路の一端に供給
される。磁界は同軸線路の外側導体におけるスロ
ツトの所で発生されて相互作用領域に入り、ここ
で円筒形陰極によつて与えられる電子雲と相互作
用する。同軸線路の外側導体は、長さが交互に変
化している長手方向スロツトのリングを備えてい
る。スロツトのそれぞれの長さは、増幅管の通過
帯域をおおよそ規定しているそれらの共振周波数
と共振している。その二つの共振周波数の近く及
びこれらの間の周波数においては、スロツトは相
互作用領域への非常に良好なRF放射管である。
πモードのRF界は相互作用領域で増幅されて再
びスロツトを通つて送り返されて、管を軸方向下
流に伝搬して次のリングのスロツトに達する。管
の同軸線路内のフイルタ部分は増幅されたRFを
源の方へ戻すのではなくて次のリングのスロツト
へ優先的に進行させる。能動管内のインピーダン
ス変化も又管に沿つての次の増幅部分への優先的
伝送を発生させる。
The input signal is fed to one end of the TE 01 mode coaxial line. A magnetic field is generated at a slot in the outer conductor of the coaxial line and enters the interaction region where it interacts with the electron cloud provided by the cylindrical cathode. The outer conductor of the coaxial line is provided with a ring of longitudinal slots of alternating length. Each length of the slots resonates with their resonant frequency which approximately defines the passband of the amplifier tube. At frequencies near and between its two resonant frequencies, the slot is a very good RF radiation tube into the interaction region.
The π-mode RF field is amplified in the interaction region and sent back through the slot to propagate axially downstream through the tube to the slot in the next ring. A filter section within the coaxial line of the tube preferentially routes the amplified RF to the next ring slot rather than returning it toward the source. Impedance changes within the active tube also cause preferential transmission to the next amplifying section along the tube.

陽極遅波構造物の連結した部分において極性が
交互に変わつている永久磁石を用いた有効な磁気
設計は、このような大形の陽極配列体に対して他
の場合には重大であるような漏れ磁束を減小さ
せ、且つ有効な軽量永久磁石設計を可能にする。
長手方向磁界を与えるための構成は陰極の所にサ
マリウム−コバルト磁石を用い、各磁石間に鉄片
を施して磁束路を与えている。隣り合う陰極にお
ける磁石の極性は反転されており、従つて各鉄片
はその長手方向端部においてN−S磁石を呈して
いる。
An effective magnetic design using permanent magnets with alternating polarity in connected sections of the anode slow-wave structure can be used to reduce the effects that would otherwise be critical for such large anode arrays. It reduces leakage magnetic flux and enables an effective lightweight permanent magnet design.
The arrangement for providing a longitudinal magnetic field uses samarium-cobalt magnets at the cathode, with iron pieces between each magnet to provide a magnetic flux path. The polarity of the magnets in adjacent cathodes are reversed, so that each iron piece presents an N-S magnet at its longitudinal end.

増幅管は、2.7の二次電子放出比及び約20ボル
トの低いクロスオーバ電圧で良好な始動特性を与
える金−酸化マグネシウム陰極のような二次電子
放出冷陰極を用いている。
The amplifier tube uses a secondary emission cold cathode, such as a gold-magnesium oxide cathode, which provides good starting characteristics with a secondary emission ratio of 2.7 and a low crossover voltage of about 20 volts.

本発明の交差電磁界増幅管は典型的には、35G
Hzの中心周波数において16%の帯域幅及び12db
の利得で3000ワツトの平均電力において300キロ
ワツトのピーク電力を発生する。
The crossed electromagnetic field amplifier tube of the present invention typically has a 35G
16% bandwidth and 12db at center frequency of Hz
It produces a peak power of 300 kilowatts at an average power of 3000 watts with a gain of .

[実施例の説明] 本発明を実施例に従つて詳細に説明する。[Explanation of Examples] The present invention will be explained in detail based on examples.

第1図は本発明の管10をこれの対称軸11を
通る斜め切断線に沿つて取られた部分断面図によ
る等角図で示している。この管には入力マイクロ
波遷移部分12があつて、この部分は管への電力
を導波管13におけるTE10モードからこの遷移
部分12におけるTE01モードに変換する。管の
出力端にある第2の遷移部分14は管の出力にお
ける電磁エネルギーをTE01モードからTE10モー
ドに変換して管から導波管15へのパワーの伝搬
を可能にする。中心導体16にはそれぞれ遷移部
分12,14の一部分を形成しているそれの端部
部分16′,16″がある。中心導体16の軸は管
の軸11と一致しており、且つ中心導体16はそ
れぞれこれのテーパの付いた部分18′,18″を
取り囲んでいるこれの外側導体17′,17″と同
軸になつている。導体16の中央部分19はスロ
ツト陽極20と同心的になつている。陽極20
は、これと導体17′,17″がそれぞれ領域2
1′,21″で接触し且つ電気的に接続されている
所の導体17′,17″の内径に等しい内径を持つ
ている。外側導体17′,17″及び20は一般的
には銅で製造されていて、銀ろう付けにより領域
21′,21″で接続されている。中心導体16は
導電性コア材料22、典型的には銅、で作られて
いる。コア材料22は第1図において切取り部分
23の内部に示されている。コア材料22には、
中心導体16において電界を減衰させ、従つて、
中心導体16の表面において電界を持たない所望
のTE01モード以外のモードを抑制するために、
電気的減衰層24、典型的には炭素質の層が被覆
されている。層24は管が動作するマイクロ波周
波数では損失がある。
FIG. 1 shows a tube 10 of the invention in an isometric view with a partial section taken along an oblique cut through its axis of symmetry 11. FIG. This tube has an input microwave transition section 12 which converts the power into the tube from the TE 10 mode in the waveguide 13 to the TE 01 mode in this transition section 12 . A second transition section 14 at the output end of the tube converts the electromagnetic energy at the output of the tube from the TE 01 mode to the TE 10 mode, allowing power to propagate from the tube to the waveguide 15 . The center conductor 16 has end portions 16', 16'' thereof forming part of the transition sections 12, 14, respectively. The axis of the center conductor 16 coincides with the axis 11 of the tube and the center conductor 16 are coaxial with their outer conductors 17', 17'' surrounding their tapered portions 18', 18'', respectively. A central portion 19 of conductor 16 is concentric with the slot anode 20. Anode 20
This and conductors 17' and 17'' are respectively area 2.
It has an inner diameter equal to the inner diameter of the conductors 17', 17'' which are in contact and electrically connected at 1', 21''. The outer conductors 17', 17'' and 20 are generally made of copper and are connected at regions 21', 21'' by silver brazing. Center conductor 16 is made of a conductive core material 22, typically copper. Core material 22 is shown within cutout 23 in FIG. The core material 22 includes
Attenuates the electric field in the center conductor 16, thus
In order to suppress modes other than the desired TE 01 mode that does not have an electric field on the surface of the center conductor 16,
An electrically damping layer 24, typically a carbonaceous layer, is coated. Layer 24 is lossy at the microwave frequencies at which the tube operates.

外側導体17′,17″の端部25′,25″はそ
れぞれ遷移部分12,14にろう付けされてい
る。各導波管13,15には窓(図示せず)があ
つて、これはマイクロ波エネルギーが導波管を通
過するのを可能にし、且つ又、内側導体16と外
側導体との間の領域26、並びにアルミナ又はベ
リリア磁器絶縁物35,36、磁気構造物31,
33,34、及び導体17′,17″によつて取り
囲まれた容積26′を含む管のための真空シール
を備えている。
The ends 25', 25'' of the outer conductors 17', 17'' are brazed to the transition parts 12, 14, respectively. Each waveguide 13, 15 has a window (not shown) that allows microwave energy to pass through the waveguide and also allows the area between the inner conductor 16 and the outer conductor to pass through the waveguide. 26, as well as alumina or beryllia porcelain insulators 35, 36, magnetic structures 31,
33, 34, and a vacuum seal for the tube comprising a volume 26' surrounded by conductors 17', 17''.

スロツト外側導体20と内側導体16の中央部
分19との間の領域には周期的コアフイルタ27
があつて、これは互いに軸方向に隔置された円周
スロツト28を備えている。フイルタ27の材料
はアルミナ又はベリリアでよく、完全に領域51
を満たしている。又は、フイルタ27は、中心導
体16に取り付けられ且つ陽極20から隔置され
た導電性金属でもよい。円周スロツト28の軸方
向間隔は第2図の等角図に示された円筒形外側導
体20のスロツト29,30の各リング52の軸
方向間隔に一致している。短いスロツト29は長
いスロツト30と交互に等間隔に配置されてい
て、等間隔のスロツト29,30の四つの円周の
リング52を形成している。スロツト29,30
は軸11の方向に延びていて、外側導体20の半
径方向の厚さ20′を貫通している。スロツト2
9,30は各円周線36に対して長手方向に対称
である。各円周線36の間の間隔は等しく且つフ
イルタ27の円周スロツト28の長手方向の中心
28′と一致している。スロツト29,30の円
周方向における幅は等しい。
A periodic core filter 27 is provided in the region between the slotted outer conductor 20 and the central portion 19 of the inner conductor 16.
, which includes circumferential slots 28 axially spaced from each other. The material of the filter 27 may be alumina or beryllia, and the material of the filter 27 may be alumina or beryllia.
is met. Alternatively, filter 27 may be a conductive metal attached to center conductor 16 and spaced from anode 20. The axial spacing of the circumferential slots 28 corresponds to the axial spacing of each ring 52 of the slots 29, 30 of the cylindrical outer conductor 20 shown in the isometric view of FIG. The short slots 29 alternate with the long slots 30, forming four circumferential rings 52 of equally spaced slots 29,30. Slot 29, 30
extends in the direction of the axis 11 and passes through the radial thickness 20' of the outer conductor 20. slot 2
9 and 30 are symmetrical in the longitudinal direction with respect to each circumferential line 36. The spacing between each circumferential line 36 is equal and coincident with the longitudinal center 28' of the circumferential slot 28 of the filter 27. The widths of the slots 29 and 30 in the circumferential direction are equal.

磁気回路31は鉄製円板32とこれらの円板を
はさみ込むサマリウム・コバルト円板永久磁石3
5及び鉄製端部片33,34からなつており、こ
れらはすべて軸11に対して横方向にある。磁気
回路31、磁石35、円板32及び端部片33,
34はそれぞれ軸11を中心とする穴を備えてお
り且つろう付けされて単一のユニツトを形成して
いる。磁気構造物31は、磁気端部片33,34
にそれぞれろう付けされ且つ外側導体17′,1
7″にそれぞれろう付けされた磁気絶縁物60,
61によつて支持されている。磁気脚部32及び
磁石35は、軸11を中心とし且つ中央外側導体
20から隔てられた円形穴を備えている。管10
の陰極41への負電圧の印加のための準備は、導
電性の磁気構造物31に取り付けられた電気的コ
ネクタ37によつて与えられる。磁気構造物31
の導電性はろう付けに先立つて磁気構造物31の
構成部分に銅又は銀のような導電性被覆によつて
改善される。
The magnetic circuit 31 consists of iron disks 32 and samarium-cobalt disk permanent magnets 3 that sandwich these disks.
5 and iron end pieces 33, 34, all of which are transverse to the axis 11. magnetic circuit 31, magnet 35, disk 32 and end piece 33,
34 each have a hole centered on axis 11 and are brazed together to form a single unit. The magnetic structure 31 includes magnetic end pieces 33, 34.
and outer conductors 17', 1, respectively.
7″ respectively brazed magnetic insulators 60,
61. Magnetic leg 32 and magnet 35 include a circular hole centered on axis 11 and spaced from central outer conductor 20 . tube 10
Provision for the application of a negative voltage to the cathode 41 of is provided by an electrical connector 37 attached to the conductive magnetic structure 31. Magnetic structure 31
The electrical conductivity of the magnetic structure 31 is improved by applying a conductive coating, such as copper or silver, to the components of the magnetic structure 31 prior to brazing.

鉄製円板32、永久磁石35、及び中央外側導
体20の拡大図が、第1図の切断線3−3及び4
−4によつてそれぞれ取り囲まれた領域について
第3図及び第4図に示されている。第3図の等角
図は短い方のスロツト29を通る等角切断部3−
3を第1図におけるよりもはるかに詳細に示して
いる。第5図及び第6図はそれぞれ第3図及び第
4図に対応していて、切断部3−3,4−4をそ
れぞれ横方向断面で示している。磁石35は鉄製
円板32よりもスロツト導体20からわずかに遠
く離れているのが見られる。陰極41は磁気円板
35の内側円筒面に施されていて、陰極端部シー
ルド32′として作用する円板の半径方向突出部
分を残している。磁気円板35は各磁気円板の両
面がN極及びS極になるように磁化されている。
隣り合つた磁気円板35の北極及び南極は第3図
ないし第6図に示されたようにそれぞれ反対に配
置されており、従つて各鉄製円板32はこれの両
側に隣接した磁石35によつて同じ極性の磁界を
加えられることになる。第3図に図示された場合
については、磁石35′,35″の南極が鉄製円板
32″に隣接している。次の軸方向に隔置された
鉄製円板32については、これの両側にある磁石
の北極がこの円板に隣接することになろう。第3
図の磁石35′は、陰極41とスロツト29,3
0及び外側導体20からなる陽極42との間の相
互作用領域40において方向矢印39の方向に磁
界を発生する。陰極41は二次電子放出物質の層
であることが望ましい。適当な物質は、2.7の二
次電子放出比及び約20ボルトの低いクロスオーバ
電圧を持つ良好な始動特性を呈する金−酸化マグ
ネシウムの薄い層である。別の適当な材料は、
3.5の二次電子放出量及び約20ボルトの低いクロ
スオーバ電圧を持つたひ化ガリウムである。熱陰
極も又使用することができ、これは二次電子放出
を生じさせるのに高い入力電力を必要としないと
いう利点を持つているが、一層複雑な支持構造物
を必要とするという欠点を持つている。
Enlarged views of the iron disk 32, permanent magnet 35, and central outer conductor 20 are shown along cutting lines 3-3 and 4 in FIG.
3 and 4 for the regions respectively surrounded by -4. The isometric view of FIG. 3 shows the isometric cut 3- through the shorter slot 29.
3 is shown in much more detail than in FIG. 5 and 6 correspond to FIGS. 3 and 4, respectively, and show the cutting portions 3-3 and 4-4 in transverse section, respectively. The magnet 35 is seen to be slightly further away from the slot conductor 20 than the iron disk 32. The cathode 41 is applied to the inner cylindrical surface of the magnetic disk 35, leaving a radially protruding portion of the disk that acts as a cathode end shield 32'. The magnetic disks 35 are magnetized so that both sides of each magnetic disk have north and south poles.
The north and south poles of adjacent magnetic discs 35 are arranged oppositely, as shown in FIGS. Therefore, magnetic fields of the same polarity can be applied. In the case illustrated in FIG. 3, the south poles of the magnets 35', 35'' are adjacent to the iron disk 32''. For the next axially spaced iron disc 32, the north poles of the magnets on either side of it would be adjacent to this disc. Third
The illustrated magnet 35' has a cathode 41 and slots 29, 3.
0 and the anode 42 consisting of the outer conductor 20 generates a magnetic field in the direction of the directional arrow 39 in the interaction region 40 . Preferably, the cathode 41 is a layer of secondary electron emitting material. A suitable material is a thin layer of gold-magnesium oxide which exhibits good starting characteristics with a secondary electron emission ratio of 2.7 and a low crossover voltage of about 20 volts. Another suitable material is
It is a gallium arsenide with a secondary electron emission rate of 3.5 and a low crossover voltage of about 20 volts. Hot cathodes can also be used, which has the advantage of not requiring high input power to produce secondary electron emission, but has the disadvantage of requiring a more complex support structure. ing.

相互作用領域43において磁石35″によつて
発生される磁界は方向矢印44の方向にある。相
互作用空間43は陰極45と陽極42のスロツト
29,30との間に存在する。
The magnetic field generated by the magnet 35'' in the interaction region 43 is in the direction of the directional arrow 44. The interaction space 43 exists between the cathode 45 and the slots 29, 30 of the anode 42.

今度は第1図について述べると、導波管13に
おける電磁入力TE10モード電力は遷移部分12
においてTE01モードに変換される。このRF(無
線周波)エネルギーは、外側導体17′と内側導
体18′との間の空間50を伝搬して外側導体2
0と内側導体16の中央部分19との間の空間5
1に達し、ここでその電磁波はこれら両導体間の
テーパ付きフイルタ27に衝突する。電磁エネル
ギーはスロツトの第1行31のスロツト29,3
0を通つて第1相互作用領域40に伝搬し、ここ
でRFエネルギーは陰極41によつて放出された
電子と相互作用する。相互作用領域40において
陰極41から陽極42のスロツト部分に達する電
子と電磁界との相互作用によつて電子は束になつ
てスポーク状の形態を呈する。
Now referring to FIG. 1, the electromagnetic input TE 10 mode power in the waveguide 13 is
is converted to TE 01 mode. This RF (radio frequency) energy propagates through the space 50 between the outer conductor 17' and the inner conductor 18' and the outer conductor 2.
0 and the central portion 19 of the inner conductor 16
1, at which point the electromagnetic wave impinges on the tapered filter 27 between these two conductors. The electromagnetic energy is transferred to slots 29, 3 in the first row of slots 31.
0 to the first interaction region 40 where the RF energy interacts with the electrons emitted by the cathode 41. In the interaction region 40, the interaction between the electrons reaching the slot portion of the anode 42 from the cathode 41 and the electromagnetic field causes the electrons to bundle into a spoke-like shape.

スロツト29,30を通して結合されたRFエ
ネルギーは電子相互作用のためのπモード界を発
生する。各単一のスロツトは、増幅管の通過帯域
内の周波数に対してそれの共振周波数の近くで動
作しており、従つて同調した直列LC回路によつ
て模擬することができる。スロツト29,30は
長さが異なつているので、二つの隣り合つたスロ
ツトの等価回路は直列に接続された異なつた周波
数を共振する二つのLC回路である。この直列LC
回路は各端において8分の1波長線によつて、陰
極により与えられる短絡回路に結合されているも
のと考えられる。
RF energy coupled through slots 29, 30 creates a π mode field for electronic interaction. Each single slot operates close to its resonant frequency for frequencies within the amplifier tube's passband and can therefore be simulated by a tuned series LC circuit. Since the slots 29 and 30 have different lengths, the equivalent circuits of two adjacent slots are two LC circuits connected in series that resonate at different frequencies. This series LC
The circuit can be thought of as being coupled at each end by a one-eighth wavelength line to a short circuit provided by the cathode.

相互作用領域40における電磁波とスポーク状
電子ビームとの相互作用により電磁エネルギーの
相互作用領域40において増幅が生じて、電磁エ
ネルギーはリング52′のスロツト29,30を
通つて領域26″及びフイルタ27からなる伝搬
領域51に戻る。伝搬領域51に戻つてくるエネ
ルギーは優先的に陽極20における次のリング5
2″のスロツトを次の相互作用領域まで軸方向に
進む。リング52″におけるスロツトを通過した
増幅されたエネルギーは又優先的に軸方向に右の
方へ次の二つの相互作用領域(第3図には図示せ
ず)に向かつて流れて、ここでこのパワーは同じ
方法で増幅される。鉄製円板32とスロツト円筒
体20との間の領域53を通つて相互作用領域4
0から相互作用領域43に至る電磁エネルギー
は、方向矢印44で示された磁界の極性が前の相
互作用領域40における磁界39の方向の極性と
反対であるので、増幅されない。しかしながら、
領域40で増幅されてその後リング52′のスロ
ツトを通り且つリング52″のスロツトを通つて
相互作用領域43に入る電磁エネルギーは相互作
用領域43において増幅されるべき適当な位相の
ものである。増幅の過程は残りの二つの相互作用
領域中でも継続されて、最後に行34のスロツト
を通つて最後の相互作用領域から出たエネルギー
は外側電気導体17′と内側導体18″との間の空
間を通つて遷移部分14に伝搬し、ここから管を
出る。増幅されたRFエネルギーの方向は優先的
に周期的コアフイルタ27によつて与えられ、こ
れのスロツト28及びテーパ部分28″が、領域
53内において軸方向右方へ管の導体17″,1
8″内の同軸出力部分26に至るエネルギー伝送
の優先方向を与える。出力遷移部分14は部分2
6における同軸TE01モードを出力導波管15に
より伝送可能なTE10モードに変換する。
The interaction of the electromagnetic waves in the interaction region 40 with the spoke electron beams causes an amplification of the electromagnetic energy in the interaction region 40, and the electromagnetic energy is transferred from the region 26'' and the filter 27 through the slots 29, 30 of the ring 52'. The energy returning to the propagation region 51 is preferentially transferred to the next ring 5 at the anode 20.
2" slot to the next interaction region. The amplified energy passing through the slot in ring 52" also preferentially moves axially to the right into the next two interaction regions (the third (not shown in the figure), where this power is amplified in the same way. The interaction region 4 passes through the region 53 between the iron disc 32 and the slotted cylinder 20.
The electromagnetic energy from 0 to the interaction region 43 is not amplified because the polarity of the magnetic field, indicated by the directional arrow 44, is opposite to the directional polarity of the magnetic field 39 in the previous interaction region 40. however,
Electromagnetic energy that is amplified in region 40 and then passes through a slot in ring 52' and enters interaction region 43 through a slot in ring 52'' is of the appropriate phase to be amplified in interaction region 43. Amplification. The process continues in the remaining two interaction regions, and finally the energy leaving the last interaction region through the slot in row 34 fills the space between the outer electrical conductor 17' and the inner conductor 18''. It propagates through the transition section 14, from where it exits the tube. The direction of the amplified RF energy is preferentially provided by the periodic core filter 27, whose slot 28 and tapered portion 28'' extend axially to the right in the region 53 to the tube conductors 17'', 1.
The output transition section 14 provides a preferred direction of energy transfer to the coaxial output section 26 within section 2.
6 is converted into a TE 10 mode that can be transmitted by the output waveguide 15.

要約すると、交差電磁界増幅管はミリメートル
波での高電力交差電磁界動作のための陽極回路の
二次元円筒形配列体を備えている。交差電磁界増
幅管10は二つのRF遅波構造物、スロツト陽極
20及び周期的コアフイルタ27を含んでいる。
円筒形陽極と周囲の円筒形陰極との間の電界は半
径方向であり、且つ磁界は陽極と陰極との間の空
間において軸方向である。陽極20のスロツト付
きRF配列体52は、相互作用空間40における
RF電磁界、端子37と陽極20との間に加えら
れた負電圧により発生された陰極41と陽極20
との間の半径方向電界、及び軸方向磁界の影響下
で陰極41と陽極20との間に形成される電子ス
ポークに結合するように設計されている。電力は
円筒形陽極内で円筒形TE01導波路に沿つて軸方
向に流れる。コアフイルタ27のRF遅波構造物
はコアフイルタにおいてRF波を減速し、これに
より陽極20のスロツトRFリング52を通して
伝送されるRFエネルギーの量を増大する。周期
的コアフイルタ27は広い帯域にわたつてミリメ
ートル波スロツト式回路リング52の結合インピ
ーダンスを増大する。誘導体コアフイルタ27は
又高RF電力を送るための大きいマイクロ波窓と
して役立つ。
In summary, the crossed field amplifier tube comprises a two-dimensional cylindrical array of anode circuits for high power crossed field operation at millimeter waves. Cross field amplifier tube 10 includes two RF slow wave structures, a slot anode 20 and a periodic core filter 27.
The electric field between the cylindrical anode and the surrounding cylindrical cathode is radial, and the magnetic field is axial in the space between the anode and cathode. The slotted RF array 52 of the anode 20 is located in the interaction space 40.
RF electromagnetic field, cathode 41 and anode 20 generated by a negative voltage applied between terminal 37 and anode 20
It is designed to couple to an electronic spoke formed between cathode 41 and anode 20 under the influence of a radial electric field between and an axial magnetic field. Power flows axially within the cylindrical anode along a cylindrical TE 01 waveguide. The RF slow wave structure of core filter 27 slows down the RF waves in the core filter, thereby increasing the amount of RF energy transmitted through slotted RF ring 52 of anode 20. Periodic core filter 27 increases the coupling impedance of millimeter wave slotted circuit ring 52 over a wide band. Dielectric core filter 27 also serves as a large microwave window for transmitting high RF power.

導波部にはモード制御のための減衰素子と、総
合利得、帯域幅、及び安定性を制御するためのフ
イルタ素子が装備されている。銅製中心導体22
は損失のある被覆23を備えており、この損失の
ある物質23は、任意の長手方向の又は円周方向
の電界を減衰させるので、他のモードでの動作を
禁止することによつてTE01モードに動作を制限
する。
The waveguide is equipped with attenuation elements for mode control and filter elements to control overall gain, bandwidth, and stability. Copper center conductor 22
is provided with a lossy coating 23, which lossy material 23 attenuates any longitudinal or circumferential electric field, thereby inhibiting the TE 01 from operating in other modes. Limit operation to mode.

陽極遅波回路はTE01導波部に直接結合されて
いる。密結合は陽極回路の電力発生密度を低くす
ることになり、これにより散逸及び電子放出密度
の問題は減少する。更に、モード制御が高められ
る。密結合は全帯域幅の改善を促進する。各陽極
遅波回路における多数の回路素子は利得が維持さ
れることを可能にする。増幅管におけるパワーの
軸方向の流れのために、それは軸方向CFAと呼
ばれている。
The anode slow wave circuit is coupled directly to the TE 01 waveguide. Tight coupling results in lower power generation density in the anode circuit, which reduces dissipation and electron emission density problems. Furthermore, mode control is enhanced. Tight coupling facilitates improvements in overall bandwidth. The large number of circuit elements in each anode slow wave circuit allows the gain to be maintained. Because of the axial flow of power in the amplifier tube, it is called axial CFA.

次に本発明の実施態様の一例を示す。 Next, an example of an embodiment of the present invention will be shown.

(1) 複数の鉄製円板、 各円板の対立した面にN極及びS極をそれぞ
れ持つている複数の磁気円板、 各円板の中心に穴を備え且つこの穴の軸が互
いに整列している前記の鉄製円板及び磁気円板
のそれぞれ、 互いに交互に配置されて円板の円筒体を形成
している前記の鉄製円板及び前記の磁気円板、 前記の円板の円筒体における最も近い磁気円
板に対して反転されている各磁気円板の磁界の
極性、 前記の磁気円板のそれぞれのものの穴の面に
近接した領域における複数の反対極性の軸方向
に向けられた磁界を与える前記の円板の円筒
体、 を備えている軸方向磁界を得るための磁気構造
物。
(1) A plurality of iron disks, a plurality of magnetic disks having north and south poles on opposite sides of each disk, each disk having a hole in its center and the axes of the holes aligned with each other. each of said iron disks and magnetic disks arranged alternately with each other to form a cylindrical body of the disk; and the cylindrical body of said disk. the polarity of the magnetic field of each magnetic disk being reversed with respect to the nearest magnetic disk in the axial direction of a plurality of opposite polarities in the region proximate to the plane of the hole of each one of said magnetic disks; A magnetic structure for obtaining an axial magnetic field, comprising: a cylindrical body of the disk described above that provides a magnetic field.

(2) 前記の磁気円板のそれぞれのものの穴の直径
が前記の鉄製円板のそれぞれのものの穴の直径
よりも大きい、 第(1)項に記載の磁気構造物。
(2) The magnetic structure according to paragraph (1), wherein the diameter of the hole in each of the magnetic disks is larger than the diameter of the hole in each of the iron disks.

(3) 前記の複数の鉄製円板の少なくとも二つ以上
のものがこれらの円板の周囲において鉄製円筒
体によつて互いに接続されている、 第(1)項に記載の磁気構造物。
(3) The magnetic structure according to item (1), wherein at least two or more of the plurality of iron disks are connected to each other by an iron cylinder around the circumference of these disks.

(4) 壁面を備えた導電性の第1円筒体、 少なくとも一つのリングを持つている前記の
第1円筒体、及び 前記の円筒体の一方側における電磁エネルギ
ーが前記の円筒体壁面を通つて前記の第1円筒
体の他方側に達することのできる前記の壁面を
貫通した複数のスロツトを備えた前記の各リン
グ、 を備えているマイクロ波遅波回路。
(4) an electrically conductive first cylinder having a wall, said first cylinder having at least one ring, and electromagnetic energy on one side of said cylinder passing through said cylinder wall; A microwave slow-wave circuit comprising: each of said rings having a plurality of slots passing through said wall surface that can reach the other side of said first cylindrical body.

(5) 前記の第1円筒体がこれの軸に沿つて互いに
軸方向に隔置された複数のリングを備えてい
る、 第(4)項に記載の回路。
5. The circuit of claim 4, wherein the first cylindrical body includes a plurality of axially spaced rings along its axis.

(6) 前記の各リングにおける前記の複数のスロツ
トが長さにおいて交互に変化している、 第(4)項に記載の回路。
(6) The circuit of paragraph (4), wherein said plurality of slots in each said ring alternate in length.

(7) 前記の第1円筒体がこれの軸に沿つて互いに
軸方向に隔置された複数のリングを備えてお
り、且つ 前記の各リングにおける前記の複数のスロツ
トが長さにおいて交互に変化している、 第(4)項に記載の回路。
(7) said first cylindrical body comprising a plurality of rings spaced axially from one another along its axis, and said plurality of slots in each said ring alternating in length; The circuit described in paragraph (4).

(8) 前記の第1円筒体を包囲し且つこれから隔置
されている第2及び第3の導電性円筒体、並び
に 前記の第1及び第3の円筒体間にπモードの
電磁エネルギーを発生する前記の第1及び第2
の円筒体間におけるTE01モードの電磁エネル
ギー、 を更に備えている、第(7)項に記載の回路。
(8) second and third conductive cylinders surrounding and spaced apart from the first cylinder, and generating π-mode electromagnetic energy between the first and third cylinders; The above first and second
The circuit according to paragraph (7), further comprising: TE 01 mode electromagnetic energy between the cylinders.

(9) 前記第1及び第2の円筒体間における周期的
コアフイルタ、並びに 軸方向位置において前記のリングの軸方向間
隔に対応する環状溝を備えた前記のフイルタ、
を更に備えている、第(8)項に記載の回路。
(9) a periodic core filter between said first and second cylindrical bodies, and said filter comprising an annular groove corresponding in axial position to the axial spacing of said ring;
The circuit according to paragraph (8), further comprising:

以上本発明を実施例に従つて説明したが本発明
の範囲内で他の実施例を使用することが可能であ
ることは当業者には明らかである。
Although the present invention has been described above with reference to embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that other embodiments may be used within the scope of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の交差電磁界増幅管の一部分断
面による等角図である。第2図はスロツトのリン
グを示す、増幅管の陽極の等角図である。第3図
及び第4図はそれぞれ境界線3−3及び4−4に
よつて規定された領域の第1図の等角図の拡大図
である。第5図及び第6図はそれぞれ境界線3−
3及び4−4によつて規定された領域の第1図に
示された切断面を横切る方向の拡大図である。 これらの図面において、10は増幅管、12は
入力マイクロ波遷移部分、13は導波管、14は
出力マイクロ波遷移部分、15は導波管、16は
中心(内側)導体、17′,17″は外側導体、2
0はスロツト陽極、22は導電性コア材料、23
は被覆、27は周期的コアフイルタ(遅波構造
物)、28は円周スロツト、29,30はスロツ
ト、31は磁気回路(磁気構造物)、32は鉄製
円板、33,34は鉄製端部片、35は円板永久
磁石、40,43は相互用領域、41,45は陰
極、42は陽極、52はリングを示す。
FIG. 1 is an isometric view, partially in section, of a crossed electromagnetic field amplification tube of the present invention. FIG. 2 is an isometric view of the anode of the amplifier tube showing the ring of slots. 3 and 4 are enlarged views of the isometric view of FIG. 1 of the area defined by boundary lines 3-3 and 4-4, respectively. Figures 5 and 6 show the boundary line 3-
FIG. 2 is an enlarged view of the area defined by 3 and 4-4 in a direction transverse to the cut plane shown in FIG. 1; In these figures, 10 is an amplifier tube, 12 is an input microwave transition section, 13 is a waveguide, 14 is an output microwave transition section, 15 is a waveguide, 16 is a center (inner) conductor, 17', 17 ″ is the outer conductor, 2
0 is the slot anode, 22 is the conductive core material, 23
27 is a periodic core filter (slow wave structure), 28 is a circumferential slot, 29 and 30 are slots, 31 is a magnetic circuit (magnetic structure), 32 is an iron disk, and 33 and 34 are iron ends. The piece 35 is a disk permanent magnet, 40 and 43 are mutual areas, 41 and 45 are cathodes, 42 is an anode, and 52 is a ring.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 同軸的入力部分と、 同軸的出力部分と、 内側導体及び外側導体を有し、この外側導体
が、軸方向に延び且つ円周方向に隔置されたスロ
ツトを含む少なくとも1つのスロツト・リングを
有する同軸線路と、 前記スロツト・リングのそれぞれを包囲し且つ
これから隔置され、各陰極とこれに対応するスロ
ツト・リングとの間に円筒形相互作用領域を形成
する円筒形陰極と、 前記スロツト・リングのそれぞれにおける前記
相互作用領域に周期的に反転する軸方向磁界を与
える磁気構造体と、 前記陰極と前記同軸線路の外側導体との間に電
圧を与える手段と、 前記同軸線路の内側導体と外側導体との間に配
置されるマイクロ波フイルタと、 から構成される交差電磁界増幅管。 2 前記リングの1つおきのスロツトの長さが異
なる特許請求の範囲第1項記載の増幅管。 3 前記スロツトの長いほうの長さが前記管の増
幅周波数の帯域幅の下方端の周波数で共振し、 前記スロツトの短いほうの長さが前記管の増幅
周波数の帯域幅の上方端の周波数で共振する、 特許請求の範囲第2項記載の増幅管。 4 前記磁気構造体が、 複数の鉄製円板と、 それぞれ対向する面にN極及びS極を有する複
数の磁気円板と、 を有し、前記鉄製円板及び磁気円板の各々が各円
板の中心に穴を有し、この穴の軸が相互に一致し
ており、 前記鉄製円板及び磁気円板が交互に配置されて
円筒体を形成し、 各磁気円板の磁界の極性が前記円筒体の最も近
い磁気円板に対して反転されており、 前記円筒体が前記磁気円板のそれぞれの穴の面
に近接した領域における複数の対向する極性の軸
方向に向けられた磁界を発生する、 特許請求の範囲第1項記載の増幅管。 5 前記磁気円板のそれぞれの穴の直径が前記鉄
製円板のそれぞれの穴の直径よりも大きい、特許
請求の範囲第4項記載の増幅管。 6 前記円筒形陰極が、前記磁気円板のそれぞれ
の穴に位置する磁気円板の表面に二次電子放出物
質を有する、特許請求の範囲第4項記載の増幅
管。 7 前記マイクロ波フイルタが、前記同軸線路の
外側導体と内側導体との間の空間を実質上占める
第2円筒体からなる周期的コアフイルタを有し、 前記第2円筒体が、前記外側導体における前記
スロツト・リングのそれぞれに近接しそれと軸方
向に整列した円周方向の溝を有する、 特許請求の範囲第1項記載の増幅管。 8 前記第2円筒体が、前記同軸線路の内側導体
に取り付けられ、前記同軸線路の外側導体から隔
置された導電性金属である、特許請求の範囲第7
項記載の増幅管。 9 前記第2円筒体が絶縁材料からなる特許請求
の範囲第7項記載の増幅管。 10 前記絶縁材料がアルミナ及びベリリアから
なるグループから選択される、特許請求の範囲第
9項記載の増幅管。 11 前記絶縁材料が前記内側導体と外側導体と
の間の空間を実質上満たしている、特許請求の範
囲第7項記載の増幅管。 12 前記第2円筒体は、前記同軸入力部分に面
する端部において軸方向にテーパが付られる、特
許請求の範囲第7項記載の増幅管。 13 前記同軸線路の内側導体が電気的に損失の
ある材料で被覆される、特許請求の範囲第1項記
載の増幅管。 14 前記被覆材料が、軸方向に対応する相互作
用領域において増幅の行われる前記内側導体の軸
方向部分を少なくとも覆つている、特許請求の範
囲第13項記載の増幅管。 15 第1矩形導波管と、 前記第1導波管と前記同軸入力部分との間に接
続されて前記導波管におけるTE10モードを前記
同軸入力部分においてTE01モードに変換する第
1マイクロ波遷移部分と、 第2矩形導波管と、 前記第2導波管と前記同軸出力部分との間に接
続されて前記同軸出力部分におけるTE01モード
を前記第2導波管においてTE10モードに変換す
る第2マイクロ波遷移部分と、 を有し、前記同軸入力部分と同軸出力部分との間
の円筒形相互作用領域がTE01モードを有する、
特許請求の範囲第1項記載の増幅管。
Claims: 1. A coaxial input portion, a coaxial output portion, an inner conductor and an outer conductor, the outer conductor including at least one axially extending and circumferentially spaced slot. a coaxial line having one slot ring; and a cylindrical line surrounding and spaced from each of said slot rings and forming a cylindrical interaction area between each cathode and its corresponding slot ring. a cathode; a magnetic structure for providing a periodically reversing axial magnetic field in the interaction region in each of the slot rings; means for applying a voltage between the cathode and the outer conductor of the coaxial line; A cross electromagnetic field amplification tube consisting of a microwave filter placed between the inner and outer conductors of a coaxial line. 2. The amplifier tube according to claim 1, wherein every other slot of the ring has a different length. 3. The longer length of the slot resonates at a frequency at the lower end of the amplification frequency bandwidth of the tube, and the shorter length of the slot resonates at a frequency at the upper end of the amplification frequency bandwidth of the tube. The amplifier tube according to claim 2, which resonates. 4. The magnetic structure includes: a plurality of iron disks; and a plurality of magnetic disks each having an N pole and an S pole on opposing surfaces, each of the iron disks and magnetic disks having a A hole is provided at the center of the plate, the axes of the holes coincide with each other, and the iron disks and magnetic disks are arranged alternately to form a cylindrical body, and the polarity of the magnetic field of each magnetic disk is the cylinder is inverted with respect to the nearest magnetic disc, the cylinder generating a plurality of axially directed magnetic fields of opposite polarity in regions proximate to the face of each hole in the magnetic disc; The amplifier tube according to claim 1, which generates: 5. The amplifier tube according to claim 4, wherein the diameter of each hole in the magnetic disk is larger than the diameter of each hole in the iron disk. 6. The amplifier tube according to claim 4, wherein the cylindrical cathode has a secondary electron emitting material on the surface of the magnetic disk located in each hole of the magnetic disk. 7. The microwave filter has a periodic core filter consisting of a second cylindrical body that substantially occupies the space between the outer conductor and the inner conductor of the coaxial line, and the second cylindrical body is arranged to 2. The amplifier tube of claim 1, further comprising a circumferential groove adjacent to and axially aligned with each of the slot rings. 8. Claim 7, wherein the second cylindrical body is a conductive metal attached to the inner conductor of the coaxial line and spaced from the outer conductor of the coaxial line.
Amplification tube as described in section. 9. The amplifier tube according to claim 7, wherein the second cylindrical body is made of an insulating material. 10. The amplifier tube of claim 9, wherein the insulating material is selected from the group consisting of alumina and beryllia. 11. The amplifier tube of claim 7, wherein the insulating material substantially fills the space between the inner and outer conductors. 12. The amplifier tube of claim 7, wherein the second cylindrical body is axially tapered at the end facing the coaxial input section. 13. The amplifier tube of claim 1, wherein the inner conductor of the coaxial line is coated with an electrically lossy material. 14. The amplifier tube of claim 13, wherein the covering material covers at least an axial portion of the inner conductor where amplification takes place in an axially corresponding interaction region. 15 a first rectangular waveguide; and a first micro waveguide connected between the first waveguide and the coaxial input section to convert a TE 10 mode in the waveguide to a TE 01 mode in the coaxial input section. a second rectangular waveguide; a second rectangular waveguide connected between the second waveguide and the coaxial output section to convert a TE 01 mode in the coaxial output section to a TE 10 mode in the second waveguide; a second microwave transition section for converting into , wherein the cylindrical interaction region between the coaxial input section and the coaxial output section has a TE 01 mode;
An amplifier tube according to claim 1.
JP6701186A 1985-03-25 1986-03-25 Cross electromagnetic amplifier Granted JPS61220249A (en)

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US71580385A 1985-03-25 1985-03-25
US715803 1985-03-25

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JPS61220249A JPS61220249A (en) 1986-09-30
JPH0453062B2 true JPH0453062B2 (en) 1992-08-25

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JP6701186A Granted JPS61220249A (en) 1985-03-25 1986-03-25 Cross electromagnetic amplifier

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JP (1) JPS61220249A (en)
DE (1) DE3610099A1 (en)
GB (1) GB2175439B (en)

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GB2175439B (en) 1989-11-01
GB8606166D0 (en) 1986-04-16
JPS61220249A (en) 1986-09-30
GB2175439A (en) 1986-11-26
DE3610099A1 (en) 1986-11-06

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