Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 7020
Aufbau eines breitbandigen Echtzeit-Frequenzmesssystems für mm-Wellen Hochleistungs-gyrotrons
H.O. Prinz
Zusammenfassung
Der vorliegende Bericht dokumentiert die Entwicklung
und den Aufbau eines breitbandigen Echtzeit-Frequenzmesssystems. Dieses kommt
bei der Frequenzdiagnose von Gyrotrons im Frequenzbereich zwischen 100GHz und
175GHz am Forschungszentrum Karlsruhe zum Einsatz.
Gyrotrons sind Hochleistungsoszillatorröhren, die
Leistungen bis in den Megawattbereich erzeugen können.Wegen des Pulsbetriebs
ist eine Messung der Frequenz in Echtzeit notwendig. Hierzu wird ein Ausschnitt
des Frequenzbereichs von 100GHz bis 175GHz auf eine Zwischenfrequenz umgesetzt.
In diesem Bereich wird mit einem Filterbank- Spektrometer eine grobauflösende,
mit einem Frequenz- und Zeitintervall-Analysator eine feinauflösende Messung
durchgeführt. Durch dieses Verfahren können Frequenzdriften und Modensprünge
von Gyrotrons nachgewiesen werden.
Diese Arbeit wurde im Rahmen einer Kooperation
zwischen dem Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik am
Forschungszentrum Karlsruhe und dem Institut für Höchstfrequenztechnik und
Elektronik der Universität Karlsruhe (TH) als Diplomarbeit durchgeführt.
Development
of a broadband realtime frequency measurement system for mm-wave high-power
gyrotrons
Abstract
The
following report shows the design and development of a broadband realtime
frequency measurement system. It is used for frequency diagnostics of gyrotrons
in a range of 100GHz to 175GHz at the Forschungszentrum Karlsruhe, Germany.
Gyrotrons
are high-power oscillator tubes, which generate power levels up to megawatts.
As they are pulse modulated it is necessary to measure the frequency in
realtime. In this process a frequency band of 36GHz width is converted to an
intermediate frequency. At the low frequency a filterbank-spectrometer executes
a coarse frequency measurement and a frequency- and time- intervall-analyser
takes measurements with a high frequency resolution. The developed system
allows observing frequency drifts and oscillating modes of gyrotrons.
This project
was possible through a cooperation between the Institut für
Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik at the Forschungszentrum Karlsruhe
and the Institut für Höchstfrequenztechnik und Elektronik at the Universität
Karlsruhe (TH), Germany.
VOLLTEXT
BIBLIOTHEK