13 Unterschied zwischen Wanderwellenröhre (TWT) und Klystron-Verstärkern

Was ist eine Wanderwellenröhre?

Eine Wanderfeldröhre (TWT) ist eine spezielle Vakuumröhre, die in der Elektronik verwendet wird, um Hochfrequenzsignale (HF) im Mikrowellenbereich zu verstärken. Das TWT gehört zu einer Kategorie von ”Linearstrahl”-Röhren, wie dem Klystron, in dem die Radiowelle verstärkt wird, indem Energie von einem Elektronenstrahl absorbiert wird, wenn er durch die Röhre läuft.

Es gibt verschiedene Arten von Wanderfeldröhren (TWT), die zwei Hauptkategorien umfassen:

• Helix TWT – Bei der die Radiowellen mit dem Elektronenstrahl interagieren, während sie eine Drahtwendel entlang wandern, die den Strahl umgibt. Diese haben eine große Bandbreite, aber die Ausgangsleistung ist auf einige hundert Watt begrenzt.
• Gekoppelter Hohlraum – In dem die Funkwelle mit dem Strahl in einer Reihe von Hohlraumresonatoren interagiert, durch die der Strahl geht. Diese fungieren als schmalbandige Leistungsverstärker.

Was Sie über eine Wanderwellenröhre wissen müssen

1. Die Wechselwirkung von Elektronenstrahl und EM-Feld in der TWT ist über die gesamte Länge der Schaltung kontinuierlich.
2. In einer Wanderfeldröhre ist die Mikrowellenschaltung nicht resonant.
3. Die Welle in der TWT ist die sich ausbreitende Welle.
4. Wanderfeldröhre verwendet nicht-resonante Wellenschaltungen für Eingang und Ausgang und ist ein Breitbandgerät.
5. Bei der TWT mit gekoppelter Kavität findet der Kopplungseffekt zwischen den Kavitäten statt.
6. Wanderfeldröhre hat keinen Resonanzhohlraum. Es verwendet eine Helix-Struktur.
7. Wanderfeldröhren haben eine größere Betriebsbandbreite.
8. TWT arbeitet mit geringerer Effizienz.
9. Wanderwelle hat eine hohe Ausgangsleistung.
10. Es gibt zwei Arten von TWT, nämlich Helix und gekoppelte Kavität.
11. Die Betriebsfrequenz liegt zwischen 300 MHz und 50 GHz.
12. Hat eine lange Lebensdauer im Vergleich zu Klystron.
13. Verarbeitet CW-Leistung bis zu 200 Watt.

Was ist Klystron?

Ein Klystron ist eine spezielle Linearstrahl-Vakuumröhre, die als Verstärker für hohe Funkfrequenzen von UHF bis in den Mikrowellenbereich eingesetzt wird. Es wurde 1937 von den amerikanischen Elektroingenieuren Russell und Sigurd Varian von der Universität Stanford erfunden. Klystrons sind geschwindigkeitsmodulierte Röhren und werden in Radaren als Verstärker oder Oszillatoren verwendet. Sie werden auch in Satellitensystemen und Fernsehübertragungen sowie in Teilchenbeschleunigern und in der Medizin verwendet. Der UHF-Bereich der Klystron-Verstärker reicht von 300 MHz-3 GHz bis 400 GHz.

Klystron kann je nach Kavitäten in zwei Typen eingeteilt werden. Zu den Typen gehören:

• Klstron-Verstärker mit zwei Kavitäten
• Reflex Klystron Verstärker  

Was Sie über Klystron wissen müssen

1. Die Wechselwirkung des Elektrons im Klystron tritt nur an den Lücken einiger weniger Resonanzhohlräume auf.
2. Klystron-Schaltung ist ein Resonanztyp.
3. Die Welle in Klystron ist keine sich ausbreitende Welle.
4. Klystron verwendet Hohlräume für Eingangs- und Ausgangsschaltungen und ist ein Schmalbandgerät.
5. In Klystron arbeitet jeder Hohlraum unabhängig und es gibt keine gegenseitige Kopplung.
6. Klystron hat Resonanzhohlräume.
7. Klystron hat eine kleinere Betriebsbandbreite.
8. Klystron hat einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad.
9. Klystron-Röhre hat eine geringe Ausgangsleistung.
10. Es gibt zwei Arten von Klystron, das heißt Zwei- oder Mehrkammer- und Reflex-Klystron.
11. Die Betriebsfrequenz liegt zwischen 4 GHz und 200 GHz.
12. Hat eine kurze Lebensdauer im Vergleich zu TWT.
13. Verarbeitet eine Leistung von 1 mW bis 2,5 W.

Unterschied zwischen Wanderfeldröhre und Klystron in Tabellenform

VERGLEICHSGRUNDLAGE	TRAVELING WAVE TUBE (TWT)	KLYSTRON
Wechselwirkung von Elektron	Die Wechselwirkung von Elektronenstrahl und EM-Feld in der TWT ist über die gesamte Länge der Schaltung kontinuierlich.	Die Wechselwirkung des Elektrons im Klystron tritt nur an den Lücken einiger weniger Resonanzhohlräume auf.
Art der Mikrowellenschaltung	Der Mikrowellenkreis ist nicht resonant.	Sein Mikrowellenkreis ist ein Resonanztyp.
Art der Welle	Die Welle in der TWT ist die sich ausbreitende Welle.	Die Welle in Klystron ist keine sich ausbreitende Welle.
Eingang und Ausgang	Wanderfeldröhre verwendet nicht-resonante Wellenschaltungen für Eingang und Ausgang und ist ein Breitbandgerät.	Klystron verwendet Hohlräume für Eingangs- und Ausgangsschaltungen und ist ein Schmalbandgerät.
Hohlräume	Bei der TWT mit gekoppelter Kavität findet der Kopplungseffekt zwischen den Kavitäten statt.	In Klystron arbeitet jeder Hohlraum unabhängig und es gibt keine gegenseitige Kopplung.
Bandbreite	Es hat eine größere Betriebsbandbreite.	Es hat eine kleinere Betriebsbandbreite.
Effizienz	TWT arbeitet mit geringerer Effizienz.	Es hat einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad.
Leistung	Wanderwelle hat eine hohe Ausgangsleistung.	Wanderwelle hat eine hohe Ausgangsleistung.
Typen	Es gibt zwei Arten von TWT, nämlich Helix und gekoppelte Kavität.	Es gibt zwei Arten von Klystron, das heißt Zwei- oder Mehrkammer- und Reflex-Klystron.
Frequenz	Die Betriebsfrequenz liegt zwischen 300 MHz und 50 GHz.	Die Betriebsfrequenz liegt zwischen 4 GHz und 200 GHz.
Lebensdauer	Hat eine lange Lebensdauer im Vergleich zu Klystron.	Hat eine kurze Lebensdauer im Vergleich zu TWT.
Leistung	Verarbeitet CW-Leistung bis zu 200 Watt.	Verarbeitet eine Leistung von 1 mW bis 2,5 W.