Klystron

Klystrone werden zur Erzeugung und Verstärkung von Mikrowellen benutzt. Es handelt sich um Elektronenröhren mit Resonatoren. Ein Klystron besteht aus einem Elektrodensystem mit Kathode, die die Elektronen emittiert und der Anode, die den Elektronenfluss aufnimmt.


Der Elektronenfluss des Klystrons wird durch die Anodenspannung beschleunigt und in seiner Geschwindigkeit durch die angelegte HF-Spannung moduliert. Diese Eingangsspannung wird über einen Hohlraumresonator zugeführt und bildet sich dort als Stehwelle aus. Das elektrische Feld der Stehwelle steuert die Geschwindigkeit des Elektronenstroms, der verzögert und dann wieder beschleunigt wird. Der Steuerungseffekt verstärkt sich dadurch.

Aufbau eines Klystrons mit zwei Hohlraumkörpern

Aufbau eines Klystrons mit zwei Hohlraumkörpern

In einem zweiten Hohlraumresonator wird die Ausgangsenergie, die in dem Hohlraum mit einer hohen Energie ansteht, ausgekoppelt. Dabei muss der zweite Hohlraumresonator an der Stelle platziert sein, an der die Änderungsdichte des Elektronenstrahls ein Maximum hat. Nur dann kann in dem zweiten Hohlraumresonator eine Mikrowelle erzeugt werden, die wesentlich energiereicher ist als die Eingangs-HF-Spannung. Das verstärkte Mikrowellensignal kann dann aus dem zweiten Hohlkörper ausgekoppelt werden.

Klystron aus dem Jahr 1942, Foto: museumoftechnology.org.uk

Klystron aus dem Jahr 1942, Foto: museumoftechnology.org.uk

Klystrone benötigen mindestens zwei Hohlraumresonatoren, sie können aber auch mehrere benutzen. Die Größe der Hohlraumkörper entspricht der Wellenlänge der Mikrowellen.

In Klystron-Oszillatoren arbeitet man mit Rückkopplung und koppelt einen Teil des Ausgangssignals zurück an den ersten Resonator. Dadurch wird eine freischwingende Oszillation erreicht.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Klystron
Englisch: klystron
Veröffentlicht: 11.11.2012
Wörter: 228
Tags: #Aktive Bauelemente
Links: Mikrowelle, Resonator, Rückkopplung, Stehwelle, Verstärkung