Traveling-wave tube (TWT)

Een traveling-wave tube (TWT) is een gespecialiseerde vacuĆ¼mbuis die wordt gebruikt bij draadloze communicatie, vooral in satellietsystemen. De TWT kan microgolfsignalen versterken of opwekken. Twee veel voorkomende types TWT zijn de Klystron en de magnetron.

In de Klystron zendt een negatief geladen kathode een bundel hoogenergetische elektronen met hoge snelheid uit, die in rechte lijnen door de cilindrische buis naar een positief geladen anode gaan. Om de buis is een spoel gewikkeld. Wanneer de spoel wordt bekrachtigd met een radiofrequentiesignaal (RF), worden de elektronen in de bundel afwisselend samengebald en uitgespreid. In de magnetron bewegen de elektronen in cirkels in plaats van in rechte lijnen. De cirkelvormige beweging, veroorzaakt door magneten aan beide uiteinden van de buis, stelt de elektronen in staat over een grotere afstand energie op te nemen.

In de TWT bewegen de gebieden met hoge en lage elektronenconcentratie zich in golven langs of rond de buis. Wanneer de buis goed werkt, wordt een deel van de energie van de elektronen doorgegeven aan het signaal in de spoel. Het resultaat is een versterking van het signaal.

Een TWT kan als een oscillator werken door een deel van de uitgang terug te koppelen naar de ingang. Deze configuratie wordt een backward-wave oscillator genoemd, omdat de terugkoppeling wordt toegepast tegengesteld aan de bewegingsrichting van de elektronen in de buis. Een dergelijke oscillator kan tot ongeveer 0,1 watt signaalvermogen in het microgolfgebied opwekken.

Een parametrische versterker is een TWT-versterker die werkt met een hoogfrequente wisselstroom ( AC ) stroombron, in plaats van de gebruikelijke gelijkstroom ( DC ) bron. Een karakteristiek van de schakeling, zoals de impedantie, wordt in de tijd aangepast aan de frequentie van de voedingsbron. Parametrische versterkers zijn nuttig omdat zij zeer weinig interne ruis genereren. Dit maakt het mogelijk om een uitstekende gevoeligheid te verkrijgen in ontvangstsystemen, waardoor fouten in de gegevensoverdracht tot een minimum worden beperkt.