JPH0935647A - ヘリックス型進行波管 - Google Patents

ヘリックス型進行波管

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JPH0935647A
JPH0935647A JP18918295A JP18918295A JPH0935647A JP H0935647 A JPH0935647 A JP H0935647A JP 18918295 A JP18918295 A JP 18918295A JP 18918295 A JP18918295 A JP 18918295A JP H0935647 A JPH0935647 A JP H0935647A
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JP
Japan
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helix
vacuum envelope
prevention plate
unnecessary mode
envelope
Prior art date
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Pending
Application number
JP18918295A
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English (en)
Inventor
Naoki Takahashi
直樹 高橋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工が容易で、安価なヘリックス型進行波管
を提供すること。 【解決手段】 入力部と出力部が構成された金属製の真
空外囲器と、入力部と出力部間に設けられ、電磁波の遅
波回路を構成するヘリックスと、このヘリックスを支持
する複数の誘電体と、この誘電体間に位置して、ヘリッ
クスに沿って配置される不要モード防止板とを具備する
ヘリックス型進行波管において、ヘリックスが設けられ
た領域の少なくとも一部で、不要モード防止板23と真
空外囲器22を離した構造にしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、真空外囲器と不要モー
ド防止板との間の放電を防止するヘリックス型進行波管
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のヘリックス型進行波管について図
4で説明する。
【0003】41は金属パイプ製の真空外囲器で、真空
外囲器41の一端に電子銃部42が設けられている。電
子銃部42が発生した電子ビームは、真空外囲器41内
の空間の中心部を進み、コレクタ部43で捕捉される。
また、電子銃部42の近くに高周波入力部44が形成さ
れ、コレクタ部43の近くに高周波出力部45が形成さ
れている。そして電子ビームの進路を囲むように、電磁
波の遅波回路を構成するヘリックス46が配置されてい
る。ヘリックス46の一端は入力部44の同軸線路に接
続され、他端は出力端45の同軸線路に接続されてい
る。なお、ヘリックス46は、複数の誘電体支持棒47
によって真空外囲器11内に支持、固定されている。
【0004】ここで、複数の誘電体支持棒47によって
ヘリックス46を支持する構造について、図5の断面図
で説明する。51は真空外囲器で、真空外囲器51の中
央にヘリックス52が位置している。そして、ヘリック
ス52は、例えば3本の誘電体棒53で固定されてい
る。各誘電体棒53は、その内側がヘリックス52に接
触し、また外側が真空外囲器51の内面に接触し、誘電
体棒53とヘリックス52が密着されている。
【0005】また、真空外囲器51やヘリックス52、
誘電体棒53のない空間部分には、断面が台形をした不
要モード防止板54が配置されている。なお、不要モー
ド防止板54は両端の斜面部分が誘電体棒53に接触
し、その先端部分が真空外囲器51内面に接触して固定
されている。
【0006】上記した構成のヘリックス型進行波管にお
いて、高周波入力部44から電磁波が入力されヘリック
ス46に沿って伝送する。そして、ヘリックス46の伝
送中に増幅され高周波出力部45から出力される。
【0007】ところで、電磁波が進行波管内を伝送する
場合、電磁波のモードとしてはヘリックスモードの他に
TE11モード等が存在する。このとき、真空外囲器の内
径の寸法を適当な値に選ぶことによってTE11モードは
遮断できる。しかし、入力する電磁波の周波数が高くな
り、動作周波数が高くなってくると、TE11モードを遮
断するために、真空外囲器の内径を小さくなければなら
ない。この場合、誘電体棒も細くしなければならず、強
度が弱まり破損しやすくなる。また、組み立ても難しく
なってくる。
【0008】このような問題を解消するために、真空外
囲器の実効内径を小さくする目的で、図5のように不要
モード防止板54が空間部分に挿入される。なお、独立
した構造の不要モード防止板に代えて、図6のように、
空間部分に真空外囲器51の一部を突出させ、真空外囲
器51と不要モード防止板61を一体化した構造のもの
も実用化されている。なお、図6では、図5に対応する
部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】独立した構造の不要モ
ード防止板を挿入する方法の場合、不要モード防止板を
真空外囲器に接触させる構造になっている。しかし、全
領域で両者を完全に接触させることは困難であり、接触
の不完全な部分が少なからず発生する。すると、真空外
囲器の表面を円周方向に流れる高周波電流によって、真
空外囲器と不要モード防止板の接触部分で放電を起こす
ことがあり、不安定な動作の原因になる。このような放
電を防止するために、例えば不要モード防止板と真空外
囲器の接触部分を全長にわたって溶接することが考えら
れる。しかし、不要モード防止板と真空外囲器間で放電
が発生しないように、両者の接触部分を良好に溶接する
ことは容易ではない。
【0010】また、不要モード防止板と真空外囲器を一
体に構成する方法の場合は、真空外囲器の構造が複雑と
なり、加工が困難でコストが上昇する。
【0011】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、加工が容易で、安価なヘリックス型進行波管を提供
することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、高周波入力部
と出力部が構成された金属製の真空外囲器と、この真空
外囲器の内部に位置し且つ前記入力部と前記出力部間に
設けられた電磁波の遅波回路を構成するヘリックスと、
このヘリックスを支持する複数の誘電体支持棒と、この
誘電体支持棒間に位置して、前記ヘリックスに沿って配
置される不要モード防止板とを具備するヘリックス型進
行波管において、前記ヘリックスが設けられた領域の少
なくとも一部で、前記不要モード防止板と前記真空外囲
器が離れており、かつ、前記ヘリックスが設けられてい
ない領域の少なくとも一部で、前記不要モード防止板と
前記真空外囲器が接触している。
【0013】また、高周波入力部と出力部が構成された
金属製の真空外囲器と、この真空外囲器の内部に位置し
且つ前記入力部と前記出力部間に設けられた電磁波の遅
波回路を構成するヘリックスと、このヘリックスを支持
する複数の誘電体支持棒と、この誘電体支持棒間に位置
して、前記ヘリックスに沿って配置される不要モード防
止板とを具備するヘリックス型進行波管において、前記
不要モード防止板と前記真空外囲器が離れており、か
つ、前記不要モード防止板と前記真空外囲器の両者に接
触し、前記不要モード防止板を固定する固定用誘電体を
設けている。
【0014】
【作用】上記した構成によれば、ヘリックスが設けられ
た領域の少なくとも一部で、不要モード防止板と真空外
囲器が完全に離れた構造になっている。そして、ヘリッ
クスが設けられていない領域において、不要モード防止
板と真空外囲器を接触させ、不要モード防止板を固定し
ている。この場合、真空外囲器の表面に高周波電流が流
れるヘリックスが設けられた領域において、不要モード
防止板と真空外囲器が離れているので、両者間に放電が
発生しにくい。
【0015】また、不要モード防止板と真空外囲器が、
例えば全体に亘って離れた構造とし、不要モード防止板
と真空外囲器の両者に接触し、かつ不要モード防止板を
固定する固定用誘電体を別に設けている。この場合も、
不要モード防止板と真空外囲器が離れており、両者間に
発生する放電を防止できる。
【0016】
【実施例】本発明の一実施例について、図1を参照して
説明する。
【0017】11は金属製の真空外囲器で、真空外囲器
11の一端に電子銃部12が設けられている。電子銃部
12で発生された電子ビームは、真空外囲器11内空間
の中心部を進み、コレクタ部13で捕捉される。また、
電子銃部12の近くに高周波入力部14が形成され、コ
レクタ部13の近くに高周波出力部15が形成されてい
る。そして電子ビームの進路を囲むように、電磁波の遅
波回路を構成するヘリックス16が配置されている。ヘ
リックス16の一端は入力部14の同軸線路に接続さ
れ、他端は出力部15の同軸線路に接続されている。な
お、ヘリックス16は誘電体17で支持、固定されてい
る。
【0018】上記した構造のヘリックス型進行波管にお
いて、入力部14から電磁波が入力されヘリックス16
を伝送する。そして、ヘリックス16を伝送中に増幅さ
れ出力部15から出力される。
【0019】ここで、真空外囲器11内にヘリックス1
6を支持する構造について、図2で説明する。図2
(a)は、図1の線分A−Aあるいは線分B−Bのよう
に、ヘリックス16のない例えば入力端や出力端の外側
における断面図で、図2(b)は、線分C−Cで示すよ
うにヘリックス16がある部分における断面図である。
【0020】図2(a)で示すように、ヘリックスのな
い領域では、従来とほぼ同じ構造になっている。例え
ば、ヘリックス(この断面ではヘリックスは存在しない
ので図示されていない)を支持する3本の丸い誘電体支
持棒21が約120°の間隔で設けられ、真空外囲器2
2の内面に接着されている。また、この部分では断面が
台形をした不要モード防止板23の両端部の斜面が誘電
体支持棒21に接触し、また外端部分が真空外囲器22
の内面に接触して固定されている。
【0021】なお、ヘリックスのある大部分の領域で
は、図2(b)で示すように不要モード防止板23の例
えば点線で示した部分23aが切除され、不要モード防
止板23が真空外囲器22から完全に離れた構造になっ
ている。なお、不要モード防止板23の先端が真空外囲
器22から離れていても、不要モード防止板23は、そ
の延長部分である図2(a)の部分で、真空外囲器22
の内面に接触し、この部分で電気的に接触され且つ機械
的に支持されている。なお、24がヘリックスである。
【0022】上記した構成によれば、ヘリックスのある
部分では、不要モード防止板23と真空外囲器22が完
全に離れている。したがって、真空外囲器22の内面に
高周波電流が流れても、真空外囲器22と不要モード防
止板23間での放電が抑制される。なお、ヘリックスの
ない部分では、不要モード防止板23と真空外囲器22
が接触している。しかしこの部分は、入力部や出力部の
外側に位置するため、真空外囲器22に高周波の電流が
ほとんど流れない。したがって、放電が発生するような
ことはない。
【0023】なお、不要モード防止板の一部、例えば先
端が削除されたことから、その部分で、不要モード防止
板が真空外囲器の内面から離れている。これにより、不
要モード防止板と電磁界の境界条件が変化している。こ
のとき、TE11モードの発生はないものの、電磁界の境
界条件の変化で、さらに高次のモード(例えばTE32モ
ード)が発生しやすくなっている。しかし、モードの次
数が高くなるほど一般に遮断周波数が高くなる。したが
って、モードの次数が高い成分は遮断されてしまい、ほ
とんど問題にはならない。
【0024】なお、不要モード防止板と真空外囲器とを
離した構造にする部分は、ヘリックスのある領域全体で
もよく、またその領域の一部、とくに高周波電界が強ま
る出力側の領域でもよい。この場合、不要モード防止板
と真空外囲器を離した構造の部分を長くすれば、それだ
け放電の発生を少なくできる。
【0025】次に、不要モード防止板やヘリックスを支
持する構造の他の例について、図3で説明する。
【0026】図3は、遅波回路を構成するヘリックスの
配列方向に対して垂直に断面した図で、31は真空外囲
器で、真空外囲器31の中央にヘリックス32が位置し
ている。また、ヘリックス32と真空外囲器31間に
は、例えば3本の誘電体支持棒33が配置され、誘電体
支持棒33によってヘリックス32を固定している。こ
の場合、誘電体支持棒33の外側は真空外囲器31の内
面に接触し、また、その内側はヘリックス32に接触し
ている。また、断面が台形の3つの不要モード防止板3
4がそれぞれの誘電体支持棒33間に配置されている。
そして、不要モード防止板34の両端の斜面が誘電体支
持棒33に接触し、不要モード防止板34の真空外囲器
31側の面は、真空外囲器31との間に位置する固定用
の誘電体支持棒35で支持されている。
【0027】この構造の場合も、不要モード防止板34
は、ヘリックス32の存在する領域で真空外囲器31の
内面と離れているため、放電の発生を防止できる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、真空外囲器の表面を流
れる高周波電流によって、真空外囲器と不要モード防止
板との間で放電を起こすことがなくなり、動作の安定し
たヘリックス型進行波管を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略の構造図である。
【図2】本発明の一実施例を説明するための断面図であ
る。
【図3】本発明の一実施例を説明するための断面図であ
る。
【図4】従来例を示す概略の構造図である。
【図5】従来例を説明するための断面図である。
【図6】従来の他の例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
11…真空外囲器 12…電子銃部 13…コレクタ部 14…入力部 15…出力部 16…ヘリックス 21…誘電体棒 22…真空外囲器 23…不要モード防止板 24…ヘリックス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波入力部と出力部が構成された金属
    製の真空外囲器と、この真空外囲器の内部に位置し且つ
    前記入力部と前記出力部間に設けられた電磁波の遅波回
    路を構成するヘリックスと、このヘリックスを支持する
    複数の誘電体支持棒と、この誘電体支持棒間に位置し
    て、前記ヘリックスに沿って配置される不要モード防止
    板とを具備するヘリックス型進行波管において、前記ヘ
    リックスが設けられた領域の少なくとも一部で、前記不
    要モード防止板と前記真空外囲器が離れており、かつ、
    前記ヘリックスが設けられていない領域の少なくとも一
    部で、前記不要モード防止板と前記真空外囲器が接触し
    ていることを特徴とするヘリックス型進行波管。
  2. 【請求項2】 高周波入力部と出力部が構成された金属
    製の真空外囲器と、この真空外囲器の内部に位置し且つ
    前記入力部と前記出力部間に設けられた電磁波の遅波回
    路を構成するヘリックスと、このヘリックスを支持する
    複数の誘電体支持棒と、この誘電体支持棒間に位置し
    て、前記ヘリックスに沿って配置される不要モード防止
    板とを具備するヘリックス型進行波管において、前記不
    要モード防止板と前記真空外囲器が離れており、かつ、
    前記不要モード防止板と前記真空外囲器の両者に接触
    し、前記不要モード防止板を固定する固定用誘電体を設
    けたことを特徴とするヘリックス型進行波管。
JP18918295A 1995-07-25 1995-07-25 ヘリックス型進行波管 Pending JPH0935647A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113345780A (zh) * 2021-05-27 2021-09-03 电子科技大学 一种用于高阶工作模式的介质加载回旋行波管高频结构

Cited By (1)

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