Bereich: Technik  
     
     

Amplitron
Das Amplitron zählt wie das Magnetron zu den Laufzeitröhren, bei denen der Elektronenstrom entlang einer Verzögerungsleitung mit elektromagnetischen Welle in Wechselwirkung tritt. Das Amplitrons dient nicht der Schwingungserzeugung wie das Magnetron sondern deren Verstärkung. Der Aufbau entspricht weitgehend dem eines Magnetrons, besitzt jedoch einen zusätzlichen Hochfrequenzeingang. Das Amplitron besteht aus einem ringförmigen Anodeblock und einer direkt oder indirekt geheizte Katode, die im Zentrum des Anodenblocks, dem sogenannten Wechselwirkraum, angebracht ist. In die ringförmige Anode sind die zur Schwingungserzeugung benötigten Hohlraumresonatoren eingebaut. Zum Betrieb muss ein äusseres Magnetfeld angelegt werden, dessen Richtung 90° zur Anode verlaufen muss. Die erforderlichen Magneten können aussen angebaut aber, auch fest in den Magnetronaufbau integriert werden. Die Verstärkung wird dadurch erreicht, dass die von der am Eingang angelegten HF-Schwingung hervorgerufende Welle im Wechselwirkungsraum von den Anodenlamellen verzögert wird und mit der Raumladung in Wechselwirkung tritt. Die Geschwindigkeit der Elektronen in der Nähe der Verzögerungslamellen und die Phasengeschwindigkeit der verzögerten Welle müssen zum Erreichen einer verstärkenden Wirkung gleich sein.
Die Geschwindigkeit der Elektronen hängt von der Anodenspannung, der Induktion des magnetischen Feldes und der Ausführung des Wechselwirkungsraums statt. Bei Synchronität wächst die Amplitude des hochfrequenten Feldes infolge der Abgabe potentieller Energie der Elektronen, während dieses den Wechselwirkungsraum durchläuft. Der Verstärkerprozess endet am Ausgang des Amplitrons. Die Eingangsleistung immer anliegen bevor die Anodenspannung am Amplitron vom Modulator zuschalten wird. Bei mehrstufigen Verstärkersystemen, mit mehreren Amplitrons in Reihenschaltung, müssen die Modulatoren die Amplitrons mit immer schmaleren Impulsen ansteuern, um sicherzustellen, daß die EIngangsleistung schon anliegt bevor die jeweilige Anodenspannung zugeschalten wird.
Um einen stabilen Verstärkerbetrieb zu gewährleisten muss des Amplitron ein- und ausgangsseitig angepasst sein und das hochfrequente Eingangssignal eine gewiss Mindestleistung aufweisen. Ist die Leistung des Eingangssignals zu gering arbeitet das Amplitron als Rauschgenerator. Wird die Anodenspannung im Betrieb abgeschalten, so arbeitet das Amplitron als passiver Vierpol mit sehr geringer Dämpfung, den die Eingangssignale nahezu ungehindert passieren können. Auf Grund der Arbeitsweise kann ein Amplitron nicht zur Verstärkung amplitudenmodulierter Signale verwendet werden, da die Eingangsleistung nicht linear verstärkt wird. Erreicht die Eingangsleistung ein bestimmten Größe gerät das Amplitron in die Sättigung und die Ausgangsleistung steigt nur noch unwesentlich an. Die ursprüngliche Bezeichnung für das Amplitron war Kreuzfeldverstärker oder auch Magnetronverstärker. Im Laufe der Zeit wurde der Kreuzfeldverstärker weiterentwickelt und von den Herstellen teilweise eigene Bezeichnungen eingeführt. Die erste Weiterentwicklung stellt das Plationtron dar, dessen Name heute als Oberbegriff für Rückwärtswellenröhren mit geschlossenem Elektronenstrom und unterbrochenem Verzögerungssystem dient. Die heute übliche Bezeichnung Amplitron wurde ursprünglich für Plationtrons genutzt die als nichtlinearer Leistungsverstärker eingesetzt wurden. Das Stabilotron ist eine Sonderform des Amplitron, im rückgekoppeltem Resonanzkreis und dient als stabiler Hochfrequenzgenerator.