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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:
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:
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. |
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