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Magnetronröhre mit Kathode, mehrfach geteilter Anode und Hilfselektrode.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um die Anordnung einer Hilfselektrode in einem aus Kathode und mehrteiliger Anode bestehenden Magnetronrohr, u. zw. in unmittelbarer Nähe neben bzw. hinter der Kathode.
Es sind normale Rückkopplungsschaltungen mit negativ vorgespanntem Gitter bekannt, bei denen ein zusätzliches Magnetfeld zur Veränderung der Röhrendaten (Steilheit S und Durchgriff D) vorgesehen ist.
Es sind auch Magnetronschaltungen unter Verwendung von Trioden bekannt, bei denen die Schwingungserzeugung mit Hilfe eines statisch bestimmbaren, durch ein Magnetfeld hervorgerufenen negativen Widerstandes geschieht. In diesem Fall muss dem zwischen Anode und Kathode befindlichen Gitter eine positive Spannung erteilt werden. Ein derartiges Gitter müsste man eigentlich als Raumentladegitter bezeichnen. Um eine Schwingungserzeugung überhaupt zu ermöglichen, muss es dasjenige positive Potential enthalten, das an der betreffenden Stelle von der Anode allein erzeugt wird.
Derartige Raumentladegitter nehmen wegen der hohen positiven Spannung einen beträchtlichen Strom auf, der zuweilen grösser als der Anodenstrom werden kann. Da normalerweise (mit Rücksicht auf Nebeneffekte, wie Rückheizung usw. ) Sättigungskathoden verwendet werden, so tritt, da sich der Gitterstrom vom Gesamtemissionsstrom abzieht, eine Leistungsverminderung ein ; der Wirkungsgrad ist sehr gering.
Eine leistungslose Steuerung, z. B. zum Zwecke der Modulation, ist nicht mehr möglich, da die Gitterkathodenstrecke endliche Widerstandswerte annimmt und dadurch z. B. die Steuerspannungsquelle oder Modulationsquelle belastet wird. Beim Empfang dagegen kann ein Gitter durch Übernahme besonderer Hilfsfunktionen, z. B. Zuführung einer Pendelfrequenz, vorteilhaft sein. Da das Gitter in einer solchen Anordnung nur eine positive Vorspannung erhalten kann, so muss also, da Gitterstrom fliesst, vom Pendelgenerator eine entsprechende Leistung aufgebracht werden.
Die erfindungsgemässe Magnetronrohre mit Kathode, mehrfach geteilter Anode und Hilfselektrode ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfselektrode neben oder in bezug auf die Anoden hinter der Kathode angeordnet ist ; bei zylindrischem Elektrodensystem befindet sich dann die Kathode zwischen Anode und Hilfselektrode.
Zweckmässigerweise wird man die Hilfselektrode als linearen Leiter ausbilden und mit beider-
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dann wirksam und bestimmend gesteuert werden, wenn sie den Anoden schon relativ nahe sind. In der Nähe der Kathode heben sich bei mehrfacher Teilung der Anode die Steuerwirkungen der geometrisch nebeneinander liegenden, elektrisch jeweils in Gegentakt schwingenden Anodenteile annähernd auf.
Dementsprechend kann man bei mehr als zweimal geteilter Anode, insbesondere bei einer vier-und mehrfach geteilten Anode, den wirksamen Kathodendurchmesser vergrössern, ohne den hochfrequenten Steuer- mechanismus merklich zu beeinträchtigen ; dieses hat aber den Vorteil, dass Raum gewonnen werden kann für eine Hilfselektrode, die vorteilhafterweise innerhalb der Kathode liegt.
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In den Fig. 1-5 sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt.
Fig. la zeigt die Schaltung eines modulierbaren Magnetronsendel s untet Verwendung einer Röhre mit einer hinter der Kathode liegenden Hilfselektrode.
Al, Aa, Aa... sind die Teile einer z. B. vierfach unterteilten Anode. K ist die wendelförmig ausgebildete Kathode und H die innerhalb der Wendel liegende Hilfselektrode in Form eines linearen Leiters.
Die Anodenteile Al und Al, bzw. As und A4 sind über Bügel verbunden, die in der Zeichnung punktiert angedeutet sind. An diese beiden Anodengruppen ist die Lecherleitung L angeschlossen, deren elektrischer Mittelpunkt P mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle verbunden ist. Die Kathode K ist an die Heizstromquelle, z. B. an die Sekundärwicklung eines Heiztransformators T, angeschlossen. Die Mittelanzapfung der Heizwicklung ist mit dem negativen Pol der Anodenspannungsquelle und über einen Modulationstransformator M mit dem positiven Pol der Hilfselektrodenspannungsquelle verbunden, an deren negativen Pol die Elektrode S'angeschlossen ist. Das in Richtung der Hilfselektrode H verlaufende konstante Magnetfeld sowie der dazu erforderliche Magnet sind nicht angedeutet.
Fig. 1b stellt einen Querschnitt durch das in Fig. la dargestellte Röhrenbeispiel dar.
Fig 2 zeigt die Modulationskurve eines Magnetrons nach Fig 1. Als Ordinate ist der hochfrequente Wechselstrom 1s und als Abszisse die negative Spannung an der Hilfselektrode H aufgetragen. U ist die konstante negative Gleichvorspannung. Uf ist die modulationsfrequente Wechselspannung.
Die Schaltung nach Fig 1, bei der gleichsam" Gitter" und Kathode ihre übliche Stellung zueinander vertauscht haben, hat folgende Vorteile : Die Erzeugung von Schwingungen nach dem Magnetronprinzip kann unter den günstigsten Bedingungen vor sich gehen, da sich kein störendes Element zwischen Anode und Kathode befindet Die Modulation, d. h. die Steuerung der Anodenstromstärke, geschieht leistungslos,
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Heizdrähte K angeordnet ist.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der die Hilfselektrode H und die Kathode K in Form einer zweigängigen Wendel ausgeführt sind. Unter einer zweigängigen Wendel (Doppelwendel) sind zwei axial versetzte koaxiale und kongruente Schraubenlinien zu verstehen.
Fig. 5 zeigt eine Schaltung, bei der die Hilfselektrode H zur Erzeugung eines magnetischen Hilfsfeldes in unmittelbarer Nähe der Emissionsquelle verwendet wird. Es wird eine indirekt durch ein Widerstandselement W geheizte Kathode verwendet. Der Träger der Emissionsschicht E, z. B. eine nicht ferromagnetische Metallhülse, wird als Hilfselektrode H verwendet. Die Hilfselektrode H ist beiderseits mit Anschlüssen versehen und mit der Sekundärwicklung eines Modulationstransformators M verbunden.
Durch das zirkular Modulationsmagnetfeld werden die Elektronenbahnen in ihrer Richtung beeinflusst, d. h. die Elektronenbahnen gegenüber dem Hauptmagnetfeld gedreht. Da das Zirkularfeld nach aussen rasch abfällt, hat sieh besonders eine Anordnung nach Fig. 5 gut bewährt.
Bei Verwendung einer magnetisch wirkenden Hilfselektrode muss noch eine Gleichstromquelle S im Modulationskreis vorgesehen sein, welche einen konstanten" Vorstrom" durch die Hilfselektrode liefert. Würde diese magnetische Vorspannung fehlen, so würden pro Schwingung der Modulationsfrequenz zwei Maxima im Schwingstrom, also eine Verdopplung der Modulationsfrequenz auftreten.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Magnetronröhre mit Kathode, mehrfach geteilter Anode und Hilfselektrode, dadurch gekenn-
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