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Hohlraumresonatoren

Bild 1: Einen Hohlraumresonator kann man sich als Anordnung vieler kurzgeschlossener Resonanzleitungen vorstellen.

Hohlraumresonator: hier wurde grafisch einseitig kurzgeschlossene λ/4- Leitungsstücke kreisförmig aneinandergefügt, um sich der Form eines zylindrischen Hohlraumresonators anzunähern.

Bild 1: Einen Hohlraumresonator kann man sich als Anordnung vieler kurzgeschlossener Resonanzleitungen vorstellen.

Hohlraumresonatoren

Hohlraumresonatoren ersetzen bei hohen Frequenzen herkömmliche Schwingkreise. Sie weisen in diesem Frequenzbereichen die nötige Güte auf, um schmalbandige Filter realisieren können (sehr kleine Kapazität, sehr kleine Induktivität). Die erreichbare Güte von Hohlraumresonatoren liegt bei etwa 30.000.

Hohlraumresonatoren kann man sich als eine kreisförmige Anordnung von einseitig kurzgeschlossenen λ /4- Leitungsstücken (Parallelschwingkreise) vorstellen.

Durch das theoretische Aneinanderfügen einer grossen Anzahl von λ /4 - Leitungsstücken entsteht die Endform eines Hohlraumresonators, ein Zylinder mit einem Durchmesser von λ /2.

Hohlraumresonatoren finden als Einzelschwingkreise Verwendung, sie sind aber auch als feste Bestandteile von Laufzeitröhren (Klystron, Wanderfeldröhre) zu finden.

Kathode
Koaxialkabel mit
Koppelschleife
Hohlraum-
resonator
Elektronen fliegen
durch die Löcher

Bild 2: Hohlraumresonator eines Reflexklystrons

Schnitt durch einen Hohlraumresonator eines Reflexklystrons
Kathode
Koaxialkabel mit
Koppelschleife
Hohlraum-
resonator
Elektronen fliegen
durch die Löcher

Bild 2: Hohlraumresonator eines Reflexklystrons

Es werden in der Radartechnik eine Vielzahl von verschiedenen Formen von Hohlraumresonatoren genutzt: meist zylindrisch, aber auch rechteck- oder kugelförmig, sowie auch eine Form, bei welchem der Querschnitt des Hohlraumresonators eher an einen Hundeknochen erinnert. Bild 2 zeigt als Beispiel den Hohlraumresonator eines Reflexklystrons mit einem als Ringzylinder geformten Hohlraumresonator.

Für die Resonanzfrequenz sind hauptsächlich zwei Größen verantwortlich. Erste und wichtigste Größe sind die geometrischen Abmessungen. Generell gilt: je kleiner der Hohlraumresonator, desto höher auch die Frequenz. Zweitens hat auch die Form einen Einfluss. Mittels der Form werden die Kapazität und die Induktivität im Hohlraumresonator bestimmt. Durch zusätzliche Kapazitäten oder Induktivitäten (zum Beispiel durch eine in den Resonanzraum hineinragende Abstimmschraube) kann die Resonanzfrequenz sogar in gewissen Grenzen abstimmbar gestaltet werden.