JPS6327817B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6327817B2 JPS6327817B2 JP53086252A JP8625278A JPS6327817B2 JP S6327817 B2 JPS6327817 B2 JP S6327817B2 JP 53086252 A JP53086252 A JP 53086252A JP 8625278 A JP8625278 A JP 8625278A JP S6327817 B2 JPS6327817 B2 JP S6327817B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavity
- circuit
- metal layer
- low
- resistance metal
- 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.)
- Expired
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)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、空胴結合形進行波管の低速波回路
内に装荷される減衰器の構成法に関する。
内に装荷される減衰器の構成法に関する。
空胴結合形進行波管は、マイクロ波およびミリ
波帯の大電力源として衛星通信地球局用の出力管
として広く使用されている。
波帯の大電力源として衛星通信地球局用の出力管
として広く使用されている。
衛星通信のような大容量・高品質の通信回線に
用いられる進行波管は、混変調を軽減する目的か
ら直接性の良い領域、すなわち管の出力電力レベ
ルが小さい小信号動作で用いることが多く、小信
号利得帯域特性が管の良否を決める重要な要素と
なつている。しかし、空胴結合形進行波管の小信
号利得対周波数特性をらせん形進行波管のものと
比較すると著しくリツプルが大きいという難点が
ある。
用いられる進行波管は、混変調を軽減する目的か
ら直接性の良い領域、すなわち管の出力電力レベ
ルが小さい小信号動作で用いることが多く、小信
号利得帯域特性が管の良否を決める重要な要素と
なつている。しかし、空胴結合形進行波管の小信
号利得対周波数特性をらせん形進行波管のものと
比較すると著しくリツプルが大きいという難点が
ある。
この小信号利得対周波数特性に現われるリツプ
ルの原因は低速波回路上で発生する反射波である
らせん形低速波回路に比べ、空胴結合形低速波回
路では入出力導波管と主空胴との間でそれぞれの
特性インピーダンスが大幅に異なるため、両者の
中間的な特性インピーダンスを有する変換空胴を
入出力導波管と主空胴との間に配置してインピー
ダンス整合を図つているが、広い周波数にわたつ
て整合条件を満足することが困難なため、らせん
形低速波回路に比べて反射波が発生しやすい。反
射波が大きくなると、利得リツプルが増大するだ
けでなく正帰還ループ利得が1以上の周波数にお
いて発振することがある。従来技術による空胴結
合形進行波管では、入力低速波回路、中間低速波
回路、出力低速波回路などのように低速波回路を
複数個に分割し、回路波の伝搬を完全にしや断す
るいわゆる回路分割形減衰器を用いるとともに、
各低速波回路の中央部に分布形減衰器を装荷して
動作の安定化を計つていた。すなわち、低速波回
路を分割することによつて、各低速波回路のルー
プ利得を1より小さな値に抑え、かつ回路中央部
に装荷した分布形減衰器によつて利得リツプルを
少なくしようとするものであつた。しかし、低速
波回路を複数個に分割することは、発振防止とい
う観点から動作の安定化にきわめて有効である反
面、回路の分割部から生じる反射波による影響が
管球全体として増大し、利得リツプルが大きくな
るという別の問題を生じた。また利得リツプルを
少なくするため低速波回路中央部の分布形減衰器
の減衰量を増大させると、反射波だけでなく前進
波も減少するため利得および効率が低下するとい
う欠点があつた。
ルの原因は低速波回路上で発生する反射波である
らせん形低速波回路に比べ、空胴結合形低速波回
路では入出力導波管と主空胴との間でそれぞれの
特性インピーダンスが大幅に異なるため、両者の
中間的な特性インピーダンスを有する変換空胴を
入出力導波管と主空胴との間に配置してインピー
ダンス整合を図つているが、広い周波数にわたつ
て整合条件を満足することが困難なため、らせん
形低速波回路に比べて反射波が発生しやすい。反
射波が大きくなると、利得リツプルが増大するだ
けでなく正帰還ループ利得が1以上の周波数にお
いて発振することがある。従来技術による空胴結
合形進行波管では、入力低速波回路、中間低速波
回路、出力低速波回路などのように低速波回路を
複数個に分割し、回路波の伝搬を完全にしや断す
るいわゆる回路分割形減衰器を用いるとともに、
各低速波回路の中央部に分布形減衰器を装荷して
動作の安定化を計つていた。すなわち、低速波回
路を分割することによつて、各低速波回路のルー
プ利得を1より小さな値に抑え、かつ回路中央部
に装荷した分布形減衰器によつて利得リツプルを
少なくしようとするものであつた。しかし、低速
波回路を複数個に分割することは、発振防止とい
う観点から動作の安定化にきわめて有効である反
面、回路の分割部から生じる反射波による影響が
管球全体として増大し、利得リツプルが大きくな
るという別の問題を生じた。また利得リツプルを
少なくするため低速波回路中央部の分布形減衰器
の減衰量を増大させると、反射波だけでなく前進
波も減少するため利得および効率が低下するとい
う欠点があつた。
この発明の目的は、利得および効率を低下させ
ずに利得リツプルの少ない、動作の安定した高耐
電力の空胴結合形進行波管を提供することであ
る。
ずに利得リツプルの少ない、動作の安定した高耐
電力の空胴結合形進行波管を提供することであ
る。
この発明による空胴結合形進行波管は、低速波
回路が電子ビーム路に沿つて複数個に分割されて
おり、各低速波回路はその回路両端部に対置され
た1個以上の変換空胴と2個以上の主空胴からな
り、すくなくとも1つの低速波回路において、少
なくとも1個の主空胴を除いてその回路端部の変
換空胴を含む少なくとも1個の空胴の内壁にステ
ンレスやニツケルなどの高抵抗性金属層を形成し
たことを特徴とする。なお高抵抗性金属層は空胴
内壁の全面に設けてもよいし、一部の面に設けて
もよい。
回路が電子ビーム路に沿つて複数個に分割されて
おり、各低速波回路はその回路両端部に対置され
た1個以上の変換空胴と2個以上の主空胴からな
り、すくなくとも1つの低速波回路において、少
なくとも1個の主空胴を除いてその回路端部の変
換空胴を含む少なくとも1個の空胴の内壁にステ
ンレスやニツケルなどの高抵抗性金属層を形成し
たことを特徴とする。なお高抵抗性金属層は空胴
内壁の全面に設けてもよいし、一部の面に設けて
もよい。
空胴結合形低速波回路の入出力端における特性
インピーダンスは、周波数の増大とともに脈動を
うちながら低下する傾向を示し、一方、入出力の
導波管や回路分割形減衰器の一部を形成する無反
射終端導波管の特性インピーダンスは周波数の増
大とともに一様に低下する。このとき、低速波回
路端部に高抵抗性金属層を空胴内壁に含む変換空
胴を配置することにより、低速波回路と導波管の
特性インピーダンスの違いにより生じる反射波を
少なくできる。一般に変換空胴と主空胴も特性イ
ンピーダンスが異なるためこの接続点でも反射波
が発生するが、これは変換空胴に隣接する主空胴
内壁に高抵抗性金属層を作ることによつて軽減で
きる。
インピーダンスは、周波数の増大とともに脈動を
うちながら低下する傾向を示し、一方、入出力の
導波管や回路分割形減衰器の一部を形成する無反
射終端導波管の特性インピーダンスは周波数の増
大とともに一様に低下する。このとき、低速波回
路端部に高抵抗性金属層を空胴内壁に含む変換空
胴を配置することにより、低速波回路と導波管の
特性インピーダンスの違いにより生じる反射波を
少なくできる。一般に変換空胴と主空胴も特性イ
ンピーダンスが異なるためこの接続点でも反射波
が発生するが、これは変換空胴に隣接する主空胴
内壁に高抵抗性金属層を作ることによつて軽減で
きる。
しかも、回路端部に近い空胴ほど抵抗性金属層
の厚みを大きくするとか、面積を広くするとか、
抵抗率を高くすることによつて、高抵抗性金属層
が形成された空胴と形成されていない空胴の間で
生じる反射波を軽減することが可能である。すな
わち、この発明は、低速波回路内の反射波の発生
源の近くに高抵抗性金属層を内壁面に有する空胴
を置き、反射波をすみやかに減衰させ、反射波が
低速波回路上を長い距離伝搬することを防止する
ことによつて、電子ビームから誘起される進行波
への影響を抑え、利得リツプルを小さくしようと
するものである。
の厚みを大きくするとか、面積を広くするとか、
抵抗率を高くすることによつて、高抵抗性金属層
が形成された空胴と形成されていない空胴の間で
生じる反射波を軽減することが可能である。すな
わち、この発明は、低速波回路内の反射波の発生
源の近くに高抵抗性金属層を内壁面に有する空胴
を置き、反射波をすみやかに減衰させ、反射波が
低速波回路上を長い距離伝搬することを防止する
ことによつて、電子ビームから誘起される進行波
への影響を抑え、利得リツプルを小さくしようと
するものである。
次に図面を参照してこの発明を詳細に説明す
る。
る。
図は、この発明の特長を具える空胴結合形進行
波管の1実施例を示す。管1は電子ビーム2を形
成し、射出する電子銃部3と、長いビーム路に沿
つて入力低速波回路4および中間低速波回路5、
出力低速波回路6と、これら各低速波回路間の回
路波の結合を阻止する第1回路分割器7および第
2回路分割器8と、電子ビーム路の終端に配置さ
れたコレクタ電極9とから構成されている。
波管の1実施例を示す。管1は電子ビーム2を形
成し、射出する電子銃部3と、長いビーム路に沿
つて入力低速波回路4および中間低速波回路5、
出力低速波回路6と、これら各低速波回路間の回
路波の結合を阻止する第1回路分割器7および第
2回路分割器8と、電子ビーム路の終端に配置さ
れたコレクタ電極9とから構成されている。
入力低速波回路4は、その回路両端部にそれぞ
れ2個ずつ対置された変換空胴4a,4bおよび
4f,4gと、それらの間に置かれた3個の主空
胴4c,4dそして4eから成り、合計7個の空
胴4a,4b,4c,4d,4e,4fそして4
gは空胴相互の隔壁に設けられた結合孔16を通
じて電磁気的に結合しており、その回路の一端に
入力導波管10、他端に無反射終端導波管11が
それぞれ接続されている。
れ2個ずつ対置された変換空胴4a,4bおよび
4f,4gと、それらの間に置かれた3個の主空
胴4c,4dそして4eから成り、合計7個の空
胴4a,4b,4c,4d,4e,4fそして4
gは空胴相互の隔壁に設けられた結合孔16を通
じて電磁気的に結合しており、その回路の一端に
入力導波管10、他端に無反射終端導波管11が
それぞれ接続されている。
中間低速波回路5は、回路両端部に対置された
変換空胴5a,5bおよび5g,5hと4個の主
空胴5c,5d,5eそして5fの合計8個の空
胴を相互に結合した構造で、その回路の両端に無
反射終端導波管12および13が接続されてい
る。
変換空胴5a,5bおよび5g,5hと4個の主
空胴5c,5d,5eそして5fの合計8個の空
胴を相互に結合した構造で、その回路の両端に無
反射終端導波管12および13が接続されてい
る。
出力低速波回路6は、同様に回路両端部に対置
された変換空胴6a,6bおよび6h,6iと5
個の主空胴6c,6d,6e,6fそして6gの
合計9個の空胴を相互に結合した構造で、その回
路の一端に無反射終端導波管14、他端に出力導
波管15が接続されている。
された変換空胴6a,6bおよび6h,6iと5
個の主空胴6c,6d,6e,6fそして6gの
合計9個の空胴を相互に結合した構造で、その回
路の一端に無反射終端導波管14、他端に出力導
波管15が接続されている。
導波管と低速波回路主空胴部の間の特性インピ
ーダンスの整合を計るため、変換空胴のTM010モ
ード共振周波数を主空胴より高くし変換空胴の
TM01空胴モードの通過帯域を広くしている。そ
して、変換空胴4a,4g,5a,5h,6a,
そして6bの空胴内壁にステンレスの高抵抗性金
属層20を形成し、変換空胴4b,4f,5b,
5gと主空胴6c,6dの空胴内壁にニツケルメ
ツキの高抵抗性金属層21を形成している。
ーダンスの整合を計るため、変換空胴のTM010モ
ード共振周波数を主空胴より高くし変換空胴の
TM01空胴モードの通過帯域を広くしている。そ
して、変換空胴4a,4g,5a,5h,6a,
そして6bの空胴内壁にステンレスの高抵抗性金
属層20を形成し、変換空胴4b,4f,5b,
5gと主空胴6c,6dの空胴内壁にニツケルメ
ツキの高抵抗性金属層21を形成している。
いま、入力導波管10から入力低速波回路4に
入つた高周波入力信号は相互作用間隙17に進行
波電界を誘起する。この進行波がほゞ同じ速度で
流れる電子ビーム2を密度変調すると同時にこれ
から運動エネルギーを吸収して振幅を増大しなが
ら無反射終端導波管11に入る。一方、入力低速
波回路4で密度変調を受けた電子ビーム2は中間
低速波回路5に進行波電界を誘起し、この進行波
との相互作用により更に強く密度変調を受けて出
力低速波回路6に入り、一段と振幅の大きい進行
波電界を誘起する。
入つた高周波入力信号は相互作用間隙17に進行
波電界を誘起する。この進行波がほゞ同じ速度で
流れる電子ビーム2を密度変調すると同時にこれ
から運動エネルギーを吸収して振幅を増大しなが
ら無反射終端導波管11に入る。一方、入力低速
波回路4で密度変調を受けた電子ビーム2は中間
低速波回路5に進行波電界を誘起し、この進行波
との相互作用により更に強く密度変調を受けて出
力低速波回路6に入り、一段と振幅の大きい進行
波電界を誘起する。
この進行波は電子ビーム2の運動エネルギーを
更に吸収し、振幅が増大したところで高周波信号
として出力導波管15を通じて外部回路に取り出
される。この外部回路に取り出された高周波信号
の利得対周波数特性は、各低速波回路上で反射波
の影響が無視できるならば、進行波と電子ビーム
の同期関係により決まる一様なものとなる。しか
し、導波管と低速波回路の接続部で発生する反射
波が低速波回路内を伝搬すると、電子ビーム2に
よつて誘起された進行波にベクトル的に加算され
るため、利得対周波数特性にリツプルが生じるよ
うになる。このとき、実施例のように変換空胴4
a,4g,5a,5h,6a,そして6bの空胴
内壁にステンレスの高抵抗性金属層20を形成
し、変換空胴4b,4f,5b,5gと主空胴6
c,6dの空胴内壁にニツケルメツキの高抵抗性
金属層21を形成することによつて、導波管と低
速波回路の接続部で発生する反射波をすみやかに
減衰させるとともに、高抵抗性金属層の抵抗率を
順次大きくすることによつて、高抵抗性金属層を
形成している空胴と形成していない空胴の接続点
で発生する反射波も抑えることができ、電子ビー
ム2によつて誘起された進行波に対する影響が少
なくなる。なお、本実施例では高抵抗性金属層を
ステンレスとニツケルメツキの2種類で形成した
が、いずれか1種類だけで形成してもよいし、ま
た他の適当な材料を用いてもよいことは明らかで
ある。
更に吸収し、振幅が増大したところで高周波信号
として出力導波管15を通じて外部回路に取り出
される。この外部回路に取り出された高周波信号
の利得対周波数特性は、各低速波回路上で反射波
の影響が無視できるならば、進行波と電子ビーム
の同期関係により決まる一様なものとなる。しか
し、導波管と低速波回路の接続部で発生する反射
波が低速波回路内を伝搬すると、電子ビーム2に
よつて誘起された進行波にベクトル的に加算され
るため、利得対周波数特性にリツプルが生じるよ
うになる。このとき、実施例のように変換空胴4
a,4g,5a,5h,6a,そして6bの空胴
内壁にステンレスの高抵抗性金属層20を形成
し、変換空胴4b,4f,5b,5gと主空胴6
c,6dの空胴内壁にニツケルメツキの高抵抗性
金属層21を形成することによつて、導波管と低
速波回路の接続部で発生する反射波をすみやかに
減衰させるとともに、高抵抗性金属層の抵抗率を
順次大きくすることによつて、高抵抗性金属層を
形成している空胴と形成していない空胴の接続点
で発生する反射波も抑えることができ、電子ビー
ム2によつて誘起された進行波に対する影響が少
なくなる。なお、本実施例では高抵抗性金属層を
ステンレスとニツケルメツキの2種類で形成した
が、いずれか1種類だけで形成してもよいし、ま
た他の適当な材料を用いてもよいことは明らかで
ある。
もう1つの特長は、従来技術のように高抵抗性
金属層を主空胴の内壁に作る場合に比べ、反射波
の発生源に近い変換空胴に抵抗率の大きい高抵抗
性金属層20を形成しているため、比較的少ない
減衰量で効果を得ることができ、分布形減衰器に
よる利得および効率の低下が少ないことである。
金属層を主空胴の内壁に作る場合に比べ、反射波
の発生源に近い変換空胴に抵抗率の大きい高抵抗
性金属層20を形成しているため、比較的少ない
減衰量で効果を得ることができ、分布形減衰器に
よる利得および効率の低下が少ないことである。
図は、この発明にかかる分割空胴結合形進行波
管要部の概略の構成を示す縦断面図である。 図において、1……空胴結合形進行波管、2…
…電子ビーム、3……電子銃部、4……入力低速
波回路、4a,4b,4f,4g……入力低速波
回路の変換空胴、4c,4d,4e……入力低速
波回路の主空胴、5……中間低速波回路、5a,
5b,5g,5h……中間低速波回路の変換空
胴、5c,5d,5e,5f……中間低速波回路
の主空胴、6……出力低速波回路、6a,6b,
6h,6i……出力低速波回路の変換空胴、6
c,6d,6e,6f,6g……出力低速波回路
の主空胴、7……第1の回路分割器、8……第2
の回路分割器、9……コレクタ、16……結合
孔、17……相互作用間隙、20,21……高抵
抗性金属層を示す。
管要部の概略の構成を示す縦断面図である。 図において、1……空胴結合形進行波管、2…
…電子ビーム、3……電子銃部、4……入力低速
波回路、4a,4b,4f,4g……入力低速波
回路の変換空胴、4c,4d,4e……入力低速
波回路の主空胴、5……中間低速波回路、5a,
5b,5g,5h……中間低速波回路の変換空
胴、5c,5d,5e,5f……中間低速波回路
の主空胴、6……出力低速波回路、6a,6b,
6h,6i……出力低速波回路の変換空胴、6
c,6d,6e,6f,6g……出力低速波回路
の主空胴、7……第1の回路分割器、8……第2
の回路分割器、9……コレクタ、16……結合
孔、17……相互作用間隙、20,21……高抵
抗性金属層を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 複数個の低速波回路を有する空胴結合形進行
波管において、前記の各低速波回路はその回路両
端に対置されたそれぞれ1個以上の変換空胴と、
該変換空胴の間に置かれた2個以上の主空胴から
なり、すくなくとも1つの低速波回路において、
少なくとも1個の主空胴を除いてその回路端部の
変換空胴を含む少なくとも1個の空胴の内壁に高
抵抗性金属層を形成したことを特徴とする空胴結
合形進行波管。 2 前記高抵抗性金属層の面積が回路端部に近い
空胴ほど広くなつていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の空胴結合形進行波管。 3 前記高抵抗性金属層の抵抗率の値が回路端部
に近い空胴ほど大きくなつていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の空胴結合形進行波
管。 4 前記高抵抗性金属層の厚みが回路端部に近い
空胴ほど大きくなつていることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の空胴結合形進行波管。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8625278A JPS5512682A (en) | 1978-07-14 | 1978-07-14 | Coupled cavity wave travelling tube |
| US06/057,348 US4258286A (en) | 1978-07-14 | 1979-07-13 | Coupled cavity type traveling wave tube |
| FR7918294A FR2431182A1 (fr) | 1978-07-14 | 1979-07-13 | Tubes a ondes progressives a cavites couplees |
| DE19792928677 DE2928677A1 (de) | 1978-07-14 | 1979-07-16 | Wanderfeldroehre mit gekoppelten hohlraeumen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8625278A JPS5512682A (en) | 1978-07-14 | 1978-07-14 | Coupled cavity wave travelling tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5512682A JPS5512682A (en) | 1980-01-29 |
| JPS6327817B2 true JPS6327817B2 (ja) | 1988-06-06 |
Family
ID=13881620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8625278A Granted JPS5512682A (en) | 1978-07-14 | 1978-07-14 | Coupled cavity wave travelling tube |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4258286A (ja) |
| JP (1) | JPS5512682A (ja) |
| DE (1) | DE2928677A1 (ja) |
| FR (1) | FR2431182A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719939A (en) * | 1980-07-09 | 1982-02-02 | Nec Corp | Coupled-cavity waveguide |
| US4455507A (en) * | 1982-04-02 | 1984-06-19 | Hughes Aircraft Company | Double wedge termination device for coupled cavity traveling wave tubes |
| US4567401A (en) * | 1982-06-12 | 1986-01-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Wide-band distributed rf coupler |
| CN102044398B (zh) * | 2009-10-21 | 2013-05-29 | 中国科学院电子学研究所 | 一种分布式放大回旋行波管放大器 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL173043B (nl) * | 1951-07-11 | Weimar Nv | Transportinrichting, in het bijzonder voor het laden en/of lossen van schepen. | |
| US2760161A (en) * | 1951-10-10 | 1956-08-21 | Bell Telephone Labor Inc | Traveling wave frequency modulator |
| US2967968A (en) * | 1957-06-24 | 1961-01-10 | Gen Electric | Electron discharge device |
| US2957102A (en) * | 1958-10-02 | 1960-10-18 | Hughes Aircraft Co | Self-aligning traveling wave tube and method |
| JPS4426818Y1 (ja) * | 1966-03-31 | 1969-11-10 | ||
| US3475707A (en) * | 1966-12-21 | 1969-10-28 | Varian Associates | Porous intermediate layer for affixing lossy coatings to r.f. tube circuits |
| DE1541989A1 (de) * | 1967-10-12 | 1970-07-16 | Siemens Ag | Bedaempfte Verzoegerungsleitung fuer Lauffeldroehren |
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