JPS58216338A - らせん形遅波回路 - Google Patents
らせん形遅波回路Info
- Publication number
- JPS58216338A JPS58216338A JP9881582A JP9881582A JPS58216338A JP S58216338 A JPS58216338 A JP S58216338A JP 9881582 A JP9881582 A JP 9881582A JP 9881582 A JP9881582 A JP 9881582A JP S58216338 A JPS58216338 A JP S58216338A
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- JP
- Japan
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- electromagnetic
- wave
- mode
- dielectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/24—Slow-wave structures, e.g. delay systems
- H01J23/30—Damping arrangements associated with slow-wave structures, e.g. for suppression of unwanted oscillations
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は進行波管に使用されるらせん遅波回路の改良
に関する。
に関する。
らせん遅波回路は位相速度が周波数に依らず殆んど一定
（非・分散性）でかつ結合インピーダンスが高いのでマ
イクロ成帯の広帯域、高利侍な増幅管である進行波管に
広く用いられている。一般に増幅管は利得が高くなれば
なるほど内部帰還による発振の危険にきらされやすく、
らせん形進行波管の場合にもらせん遅波回路と外部回路
全接続する入出力結合部で利得を上回る反射損失がなけ
れば反射波によって発振が起こる。発振を防止するため
にらせん遅波回路では通常、遅波回路のほぼ中央付近に
らせんを支持する肪電体棒の表面にグラファイトや高抵
抗金属の薄膜を形成し、出力端での反射のため入力側に
ｏｈする反射波に対して利得以上の減衰を与える高周波
減衰器を設置している。しかし、進行波管における発振
は電子ビームと結合し増幅に寄与する基本らせんモード
の内部帰還によるばかシでなく、（−１）広空間高調波
による後進波発振（ＢＷＯ）および不敬モードによる発
振がある。前者はらせん遅波回路を伝送可能な多くの空
間高調波の一つで位相速度と群速度の向きが反対の後進
波によるもので動作電圧が１０ＫＶ以上のときに（４７
，７５／ｄ ） ＧＨｚ付近の周波数で発振を生じやす
い。ここで、ｄはらせん径（關）である。これに対して
は特願昭５４−１０１４５Ｏｒ後進波発振抑制のだめの
速度テーパをＭするヘリックス形進行波管Ｊに記述され
ている手段を用いることによって抑制することかでさる
。後者は位相速度が光度よυ遅い通常のらせんモード（
空間高調波）と異なシ、光速より速い不要モードと呼ば
れる波によってひきおこされるもので、しゃ断庵波数以
上の周波数で発振する可能性がある。なかでもしゃ断波
長が最も長い同軸線の高次モード、ＴＦｉｌｌ に準す
るモードによって発振が起こる。このモードはらせんを
内導体、これと同軸的に配設された金属円筒を外導体と
する同軸雅に生じる高次モードと類似している。この不
要モードのしゃ新局波数は（９５／（Ｒ＋ｒ））ＧＨｚ
である。ココテ、Ｒは真空外囲器内半径（ｍｕ）ｒは
らせん外径（顛）である。経験的にはしゃ新局波数が拗
作周波数の２倍以上でないと発振する可能性がある。発
振にいたらない１でもらせんモードとの桧雑な干渉によ
って周波数特性に極めて悪い影響を与える。又不要モー
ドの場合、１波長が長いため、らせんモードに対して十
分な減衰を与える減に器も有効な減衰量を与えられない
。
（非・分散性）でかつ結合インピーダンスが高いのでマ
イクロ成帯の広帯域、高利侍な増幅管である進行波管に
広く用いられている。一般に増幅管は利得が高くなれば
なるほど内部帰還による発振の危険にきらされやすく、
らせん形進行波管の場合にもらせん遅波回路と外部回路
全接続する入出力結合部で利得を上回る反射損失がなけ
れば反射波によって発振が起こる。発振を防止するため
にらせん遅波回路では通常、遅波回路のほぼ中央付近に
らせんを支持する肪電体棒の表面にグラファイトや高抵
抗金属の薄膜を形成し、出力端での反射のため入力側に
ｏｈする反射波に対して利得以上の減衰を与える高周波
減衰器を設置している。しかし、進行波管における発振
は電子ビームと結合し増幅に寄与する基本らせんモード
の内部帰還によるばかシでなく、（−１）広空間高調波
による後進波発振（ＢＷＯ）および不敬モードによる発
振がある。前者はらせん遅波回路を伝送可能な多くの空
間高調波の一つで位相速度と群速度の向きが反対の後進
波によるもので動作電圧が１０ＫＶ以上のときに（４７
，７５／ｄ ） ＧＨｚ付近の周波数で発振を生じやす
い。ここで、ｄはらせん径（關）である。これに対して
は特願昭５４−１０１４５Ｏｒ後進波発振抑制のだめの
速度テーパをＭするヘリックス形進行波管Ｊに記述され
ている手段を用いることによって抑制することかでさる
。後者は位相速度が光度よυ遅い通常のらせんモード（
空間高調波）と異なシ、光速より速い不要モードと呼ば
れる波によってひきおこされるもので、しゃ断庵波数以
上の周波数で発振する可能性がある。なかでもしゃ断波
長が最も長い同軸線の高次モード、ＴＦｉｌｌ に準す
るモードによって発振が起こる。このモードはらせんを
内導体、これと同軸的に配設された金属円筒を外導体と
する同軸雅に生じる高次モードと類似している。この不
要モードのしゃ新局波数は（９５／（Ｒ＋ｒ））ＧＨｚ
である。ココテ、Ｒは真空外囲器内半径（ｍｕ）ｒは
らせん外径（顛）である。経験的にはしゃ新局波数が拗
作周波数の２倍以上でないと発振する可能性がある。発
振にいたらない１でもらせんモードとの桧雑な干渉によ
って周波数特性に極めて悪い影響を与える。又不要モー
ドの場合、１波長が長いため、らせんモードに対して十
分な減衰を与える減に器も有効な減衰量を与えられない
。
従来の抑制手段として、らせんの両端にしゃ新領域を設
ける方法およびらせんから離した場所に減装物質を含及
させた誘電体棒をらせんと平行に設置する方法が知られ
ている（俗字会誌、ＶＯ１，４８゜Ｎｏ、５．Ｐ、８９
３ （昭４Ｏ−０５））。しかし、前者の方法はらせん
の両端ではしゃ新領域を十分長くとれないこと、又不要
モードが進行波管の特性に影響する機構から大きな効果
は期待できず後者は誘電体を保持するだめの部品が新ら
たに必要になシ信頼性が低下する欠点があった。
ける方法およびらせんから離した場所に減装物質を含及
させた誘電体棒をらせんと平行に設置する方法が知られ
ている（俗字会誌、ＶＯ１，４８゜Ｎｏ、５．Ｐ、８９
３ （昭４Ｏ−０５））。しかし、前者の方法はらせん
の両端ではしゃ新領域を十分長くとれないこと、又不要
モードが進行波管の特性に影響する機構から大きな効果
は期待できず後者は誘電体を保持するだめの部品が新ら
たに必要になシ信頼性が低下する欠点があった。
本発明は従来の減衰物質を＠浸させた誘電体棒を配置す
る方法の欠点を取り除き、通常の進行波管用らせん遅波
回路に適用でき、効果的で信転性の高い不要モード抑制
手段となるよう改良したものでめる。
る方法の欠点を取り除き、通常の進行波管用らせん遅波
回路に適用でき、効果的で信転性の高い不要モード抑制
手段となるよう改良したものでめる。
第１図は従来の進行波管用らせん遅波回路の横断面図で
ある。図において１はらせん、２は誘電体支持棒、３は
金属性の真空外囲器である。
ある。図において１はらせん、２は誘電体支持棒、３は
金属性の真空外囲器である。
らせん１に沿って伝搬する％磁波（らせんモード）は軸
方向位相速度が光速の１／１０程度であり、らせん１の
内部に波の位相速度とほぼ同じ速度で走行する電子ビー
ム（図示せず）と相互作用して電磁波を増幅することが
できる。この増幅に寄与するらせんモードの電界はらせ
ん１０近くに集中し、らせん１から陥れると８．速に小
さくなり通常らせんの平均手径ａの２倍程度離ｎた所で
の電界強度はほぼＯとなっている。
方向位相速度が光速の１／１０程度であり、らせん１の
内部に波の位相速度とほぼ同じ速度で走行する電子ビー
ム（図示せず）と相互作用して電磁波を増幅することが
できる。この増幅に寄与するらせんモードの電界はらせ
ん１０近くに集中し、らせん１から陥れると８．速に小
さくなり通常らせんの平均手径ａの２倍程度離ｎた所で
の電界強度はほぼＯとなっている。
一方、らせん進行波管で問題となる同軸モードはらせん
１ｔ−内導体、金属外囲器３金外導体とするＴＥ、□同
軸モードであり軸方性の電界成分は存在せず、径方径ま
たは角方向の電界はｉ％の比誘電率εｒの大きさに応じ
て集中する性質を持っている０ 本発明は以上示したらせんモードの性質と同軸モードの
性質を踏まえてらせんモードに対しては影響することな
く不要モードでめる同棚モードだけを効果的に減衰する
実用的ならせん連成回路を提案するものである。
１ｔ−内導体、金属外囲器３金外導体とするＴＥ、□同
軸モードであり軸方性の電界成分は存在せず、径方径ま
たは角方向の電界はｉ％の比誘電率εｒの大きさに応じ
て集中する性質を持っている０ 本発明は以上示したらせんモードの性質と同軸モードの
性質を踏まえてらせんモードに対しては影響することな
く不要モードでめる同棚モードだけを効果的に減衰する
実用的ならせん連成回路を提案するものである。
第２図に本発明の実施例を示す。図に２いて４は電磁波
減衰体棒である。この電磁波減衰体禅４の中心軸Ｏから
の距離ｌ、はヘリックスモードを減衰しない程度の寸法
以上（Ａ？、≧２ａ）になっておシ、！、は、構造的に
金属性の真空外囲器３に固定される寸法となっている。
減衰体棒である。この電磁波減衰体禅４の中心軸Ｏから
の距離ｌ、はヘリックスモードを減衰しない程度の寸法
以上（Ａ？、≧２ａ）になっておシ、！、は、構造的に
金属性の真空外囲器３に固定される寸法となっている。
又この電磁波減衰体碑４の軸方向に対する構造は、遅波
回路全体に渡って配置するのが最も有効であるが、入出
力端の１部に渡って配置しても効果が期待できる。
回路全体に渡って配置するのが最も有効であるが、入出
力端の１部に渡って配置しても効果が期待できる。
さらに、この電磁波減衰体棒４は同軸モードに対して大
きな減衰量を与えるよう、誘電体支持棒３の比誘電率よ
り太さな比誘電率を持つ誘電体とし、電磁波減衰体偉４
に同軸モードの電界を集中させる構成となっている。と
の構成は１例えば、実際の管球において、誘電体支持棒
としてぺＩＪ リアを用い、電磁波減衰体４としてポー
ラスアルミナに電磁波減衰体質を含役させたものを用い
ることによシ容易に実現できる。
きな減衰量を与えるよう、誘電体支持棒３の比誘電率よ
り太さな比誘電率を持つ誘電体とし、電磁波減衰体偉４
に同軸モードの電界を集中させる構成となっている。と
の構成は１例えば、実際の管球において、誘電体支持棒
としてぺＩＪ リアを用い、電磁波減衰体４としてポー
ラスアルミナに電磁波減衰体質を含役させたものを用い
ることによシ容易に実現できる。
実施例として誘電体支持棒３と電磁波減設体禅４の両方
が円形断面の場合を示したが、本発明が任意形状＃面（
たとえば肪電体支持捧３がくさひ形断面）の場合にも適
用でさることは明らかである。
が円形断面の場合を示したが、本発明が任意形状＃面（
たとえば肪電体支持捧３がくさひ形断面）の場合にも適
用でさることは明らかである。
第１図は従来の進行仮管用らゼん遅波回路の横断面図、
第２図は不発明による遅波回路の横断面図である。 １・・・・・・ヘリ、クス′％ ２・・・・・・誘電体
叉待棒、３・・・・・・金属性の真空外囲器、４・・・
・・・電磁波減衰体。 第１閉 〜／ ＼ １８１− ′３
第２図は不発明による遅波回路の横断面図である。 １・・・・・・ヘリ、クス′％ ２・・・・・・誘電体
叉待棒、３・・・・・・金属性の真空外囲器、４・・・
・・・電磁波減衰体。 第１閉 〜／ ＼ １８１− ′３
Claims (1)
- らせんと複数本の誘電体支持棒と複−数本の電磁波減衰
体傑と金属性の真空外囲器とによって構成される進行波
管用らせん形遅波回路において、前記複数本の電磁波減
衰体棒は前記権数本の誘電体支持棒の比誘電率より高い
比誘電率を持つ誘電体であシ前記らせんと一定の距離を
保ち、前記金属性の外囲器によって固定はれていること
を特徴とするらせん形遅波回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9881582A JPS58216338A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | らせん形遅波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9881582A JPS58216338A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | らせん形遅波回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58216338A true JPS58216338A (ja) | 1983-12-16 |
| JPH0119618B2 JPH0119618B2 (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=14229815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9881582A Granted JPS58216338A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | らせん形遅波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58216338A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56103849A (en) * | 1979-11-28 | 1981-08-19 | Varian Associates | Traveling wave tube with resonance loss in band |
| JPS5750955U (ja) * | 1980-09-04 | 1982-03-24 |
-
1982
- 1982-06-09 JP JP9881582A patent/JPS58216338A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56103849A (en) * | 1979-11-28 | 1981-08-19 | Varian Associates | Traveling wave tube with resonance loss in band |
| JPS5750955U (ja) * | 1980-09-04 | 1982-03-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0119618B2 (ja) | 1989-04-12 |
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