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Twystron

Bild 1: Grundsätzlicher Aufbau eines Twystrons
① Elektronenkanone; ② Elektromagnet; ③ Klystronanteil; ④ Verzögerungsleitung einer Wanderfeldröhre; ⑤ Kollektor

Bild 1: Grundsätzlicher Aufbau eines Twystrons
① Elektronenkanone; ② Elektromagnet; ③ Klystronanteil; ④ Verzögerungsleitung einer Wanderfeldröhre; ⑤ Kollektor

Bild 1: Grundsätzlicher Aufbau eines Twystrons
① Elektronenkanone; ② Elektromagnet; ③ Klystronanteil; ④ Verzögerungsleitung einer Wanderfeldröhre; ⑤ Kollektor. (interaktives Bild)

Twystron

Das Twystron ist eine Linearstrahlröhre zur breitbandigen Verstärkung großer Impulsleistungen. Es ist eine Kombination aus einem Klystron als Eingangsstufe und einer Wanderfeldröhre zur Verstärkung und Auskopplung der Hochfrequenz. Der Name leitet sich aus TWT und Klystron ab und ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma Varian Associates Inc. Die Vorteile dieser Röhre sind einmal die relativ flache Kurve der Veränderung des Verstärkungsfaktors über einen breiten Bereich des Frequenzgangs. Twystrons haben die größte Bandbreite aller Hochleistungsröhren. Sie wurden bisher für den Frequenzbereich S- und C-Band hergestellt und erzeugen Impulsleistungen im Bereich von 10 bis 38 MW bei einer Verstärkung von 25 bis 50 dB mit einem Wirkungsgrad von 35 bis 40%.

In einem Twystron werden Elektronen durch eine Elektronenkanone ausgesandt, die anfangs die Resonatoren eines Klystrons durchlaufen. Hier erhalten die Geschwindigkeitsmodulation die zur Bildung von Elektronenpaketen führt. Dieser Vorgang ist gleich der Arbeitsweise des Klystrons. Danach erreichen diese Elektronenpakete die Verzögerungsleitung, die wie bei einer Coupled-cavity Wanderfeldröhre aufgebaut ist. Dort indizieren sie eine fortlaufende Welle wie in der Wanderfeldröhre. Durch die Verwendung dieser Verzögerungsleitung aus gekoppelten Resonatoren werden die Verluste am Rand des Frequenzganges eines Klystrons ausgeglichen. Das Twystron erhält so einen Frequenzgang mit einer Bandbreite von 7 bis 15% der Nominalfrequenz.

Twystrons wurden in den 60er Jahren in den USA durch Albert D. La Rue und Rodney R. Rubert der Firma Varian Associates Inc. entwickelt. Sie wurden hauptsächlich als Senderendstufen in verschiedenen weitreichenden Impulsradaren eingesetzt, zum Beispiel in späteren Modifikationen des AN/TPS-43 und in den ersten Versionen des AN/TPS-70. Sie sind jedoch in der Herstellung sehr kompliziert und teuer. Twystrons wurden später durch das Extended Interaction Klystrons (EIK) ersetzt.