Elektrische Entladungsröhre. Die Erfindung bezieht sich auf eine elek trische Entladungsröhre für die Verstärkung von Hochfrequenzschwingungen.
Bei Verstärkerröhren tritt eine Eingangs dämpfung auf, die bei Verwendung solcher Röhren für hohe Frequenzen grosse Schwierig keiten mit sich bringen kann. Die Zunahme dieser Eingangsdämpfung bei höheren Fre# quenzen ist einerseits eine Folge davon, dass die Laufzeiten der Elektronen in bezug auf die kurzen Perioden der Schwingungen nicht mehr vernachlässigbar klein sind, und ander seits davon, dass die Induktivität der Zufüh rungsleitungen eine grössere Rolle spielen kann. Auch bei Verwendung kurzer Zuführungs leitungen bleibt der Nachteil bestehen, dass bei hohen Frequenzen die Eingangsdämpfung unzulässig gross bleibt.
Seitens der Anmelderin sind nunmehr über diesen Gegenstand eine Reihe von Unter suchungen angestellt worden, die ergaben, dass diese Schwierigkeiten durch Verwendung einer elektrischen Entladungsröhre nach der vorliegenden Erfindung beträchlich herabge setzt werden können.
Diese zur Verwendung als Verstärkerröbre von Hochfrequenzschwin- gungen geeignete Röhre enthält ein Elektroden system mit wenigstens einem Steuergitter und es sind die Zuführungsleitungen zu den ver schiedenen Elektroden derart ausgebildet,
dass die Selbstinduktion der Kathodenzuführungs- leitung kleiner als 4 X 10 - s Henry ist und die gegenseitige Induktion zwischen der Katho- denzuführungsleitung und der Steuergitterzu- führungsleitung grösser als 2 X 10 -$ Henry ist.
Die obenerwähnten Untersuchungen haben dargetan, dass sich am Nachteil der Lauf zeiten sehr wenig ändern lässt und dass die Induktivitäten am besten vermieden werden können, nicht nur durch den Versuch sämtliche Selbstinduktionen möglichst herabzusetzen, sondern auch dadurch, dass, wie oben geschil- dert, einerseits die Selbstinduktion der Ka- thodenzuführungsleitung klein,
und anderseits die gegenseitige Induktion zwischen der Ka thoden- und Steuergitterzuführungsleitung gross gemacht wird. Dieses überraschende Er gebnis, bei dein eine Kompensation für den ungünstigen Einfluss der Induktion der Zu führungsleitungen auftritt, lässt sich mittels folgender Berechnung erklären. Diese Erläu terung erfolgt an Hand eines in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiels einer Röhre.
Gesetzt, die Selbstinduktion in der Katho- denzuführungsleitung ist Lk, die gegenseitige Induktion zwischen der Gitter- und der Ka- thodenzuführungsleitung OTkgl, die Kapazität des Gitters zur Kathode Ckgl und die des Gitters zu den übrigen Elektroden Cd, g2. Wenn die Spannung zwischen dem Gitter und der Kathode V,. ist, so ist der die Röhre demnach durchfliessende Strom SV" wobei S die Steilheit der Röhre darstellt.
Infolgedessen wird eine Spannung in der Selbstinduktion der Kathodenleitung gleich SVgjcuLk und durch die gegenseitige Induktion eine Spannung SVg <I>j</I> cuMkgl in der Gitterzuführungsleitung entstehen.
Die Stromänderung in der Röhre infolge dieser beiden induzierten Spannungen wird dann S'VgjcwLk # jcoCkgl-SVgjmMkgl jco (Ckgl-f- Cglg2) - - S VgC02 [LkCkgl--Mkgl (Ckgl 7-Cglg2)] Daraus ergibt sich,
dass sich der nach teilige Einfluss der Selbstinduktion der Katho- denzuführungsleitung ganz oder teilweise durch die gegenseitige Induktion zwischen der Ka thoden- und Steuergitterzuführungsleitung ausgleichen lässt.
Eines der Mittel zur Erzielung eines rich tigen Verhältnisses zwischen den beiden In- duktivitä.ten besteht darin, dass am untern Befestigungsteil der Kathode eine Platte be festigt wird, die als Zuführungsleitung dient und derart bemessen ist, dass die Stärke im Verhältnis zur Länge und Breite gering ist die Gitterzuführungsleitung wird dann mög- liehst dicht an dieser Platte entlang geführt.
Eine andere Ausführungsform besteht da rin, dass die Gitter- und Kathodenzuführungs- leitung gleichachsig ausgebildet werden, wo durch die gegenseitige Induktion beträchtlich gesteigert wird; es ist dabei vorteilhaft die Gitterzuführungsleitung innerhalb eines zylin- drischen Hohlleiters anzuordnen, der die Ka- thodenzuführungsleitung bildet, weil die Selbst induktion der letztgenannten kleiner als die eines sich im Innern erstreckenden dünnen drahtförmigen Leiters ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine Anzahl Ausführungsformen von Röhrenbau arten nach der vorliegenden Erfindung bei spielsweise dargestellt.
Von einer elektrischen Entladungsröhre in den Fig. 2, 3 und 4 der Zeichnung sind die Kathode k und das erste Gitter gi abgebildet. Vom Sockel 1 sind nur einige Stifte 2 dar gestellt. In der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Zuführungsleitung der Kathode und die des ersten Gitters 3 und 4 dicht anein ander entlang geführt. Hierdurch wird die gegenseitige Induktion zwischen den beiden Zuführungsdrähten gross gemacht. Im Beispiel nach Fig. 3 ist die Grösse der gegenseitigen Induktion dadurch gesteigert, dass am untern Befestigungsteil 5 der Kathode eine leitende Platte 6 festgeschweisst wird.
Diese Platte ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass ihre Stärke klein in bezug auf ihre Länge und Breite ist. Eine solche Platte kann z. B. wie folgt bemessen sein: Stärke 0,5 bis 1 mm, Breite und Länge 10 bis 20 mm. Die dünne draht förmige Gitterzuführungsleitung 7 wird so dicht wie möglich an der Platte 6 entlang geführt.
Eine andere Ausführungsform einer elek trischen Entladungsröhre ist in Fig. 4 dar gestellt, die eine Teilansicht einer solchen Röhre ist. In einer Röhre nach dieser Figur wird ein günstiges Verhältnis der Selbstinduk tion der Kathodenzuführungsleitung und der Gitterzuführungsleitung dadurch erhalten, dass die Gitterzuführungsleitung 9, die aus einem dünnen Draht besteht, durch den die Zufüh rungsleitung der Kathode bildenden Hohl zylinder 8 hindurchgeführt wird. Die Selbst induktion dieses Hohlzylinders ist klein, wäh rend die gegenseitige Induktion zwischen den beiden Leitern in dieser Aufstellung gross ist.