Dispositif<B>à</B> très haute fréquence comprenant un tube<B>à</B> rayon cathodique. La présente invention a pour objet un dispositif<B>à</B> très haute fréquence comprenant un tube<B>à</B> rayon cathodique.
On a l'habitude, en télévision, d'utiliser des tubes<B>à</B> rayon cathodique comme organes servant<B>à</B> reproduire les images dans le récep teur. Dans un récepteur ordinaire de télévi sion, l'onde porteuse des si-naux modulés est détectée puis amplifiée et le signal vision résultant est appliqué<B>à</B> l'élément de modula tion dui tube<B>à</B> rayon cathodique qui est dis tinct du détecteur et de l'amplificateur. Lors que des ondes de fréquence très élevée, par exemple de quelques centimètres, sont latili- sées comme ondes porteuses dans des systèmes de télévision, on peut employer un dispositif tel que celui faisant l'objet de l'invention; on peut faire de même dans des montages radar.
Au moyen du dispositif selon l'invention, on peut simplifier considérablement un récep teur de télévision ou un récepteur radar.
Le but de l'invention est de combiner, dans une seule enveloppe, des moyens produisant et déviant un faisceau cathodique modulé en intensité avec un élément détecteur<B>à</B> fré quence très élevée.
Le dispositif selon l'invention est un dis positif<B>à</B> très haute fréquence comprenant Lin tube<B>à</B> rayon cathodique présentant une ca thode pour produire un faisceau d'électrons, une cavité résonnante placée sur la trajec toire du faisceau et des moyens pour appli quer des ondes modulées et<B>à</B> très haute fré- quence <B>à</B> ladite cavité résonnante en vue de faire varier la vitesse des électrons pendant leur passage<B>à</B> travers cette cavité résonnante, caractérisé par des moyens pour concentrer le faisceau en un foyer dont la position est déterminée par rapport<B>à</B> un organe présen tant une ouverture, cet organe étant situé du côté de la cavité résonnante qui est opposé<B>à</B> la cathode,
le changement dans la vitesse des électrons ayant pour effet de faire varier la position de ce loyer par rapport<B>à</B> l'ouverture dudit organe en vue de commander la quan tité d'électrons traversant ladite ouverture, caractérisé en outre par un écran fluorescent situé du côté dudit organe, opposé<B>à</B> ladite cavité résonnante, et sur lequel tombent les électrons traversant Mite ouverture, et par un dispositif déflecteur disposé entre ledit organe et ledit écran pour faire varier la posi tion du faisceau sur l'écran.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention peut eonstituer -une partie d'un récep teur de télévision dans lequel des ondes de fréquence très élevée, porteuses de signaux modulés, sont appliquées directement<B>à</B> ladite cavité résonnante, de<B>f</B> açon <B>à</B> faire changer de position le loyer du faisceau traversant ladite cavité par rapport<B>à</B> une ouverture d'un diaphragme adjacent, et<B>à</B> moduler ainsi le faisceau. Les ondes<B>à</B> haute fréquence ap pliquées<B>à</B> la cavité résonnante produisent des variations de voltage qui déplacent le foyer du faisceau.
On peut<B>f</B>aire en sorte que, lors- que aucun signal n'est appliqué au tube, le faisceau ait son foyer:<B>10</B> exactement dans l'ouverture, ce qui permet,<B>à</B> un nombre très grand d'électrons de traverser Fouverture, ou <B><U>90</U></B> loin de Pouverture, ce qui permet<B>à</B> un nombre très petit d'électrons de traverser l'ou- mrture. Quand les signaux sont appliqués, le courant du faisceau<B>à</B> travers l'ouverture<B>dé-</B> croît dans le premier cas et croît dans le se cond. D'autres cavités résonnantes peuvent être ajoutées dans le tube pour servir<B>à</B> l'am plification.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exem ple, deux formes d'exécution du dispositif sui vant l'invention.
La fi-.<B>1</B> est -une vue schématique d'un tube récepteur de télévision comprenant une cavité résonnante<B>à</B> laquelle sont appliquées directement des ondes de fréquence très élevée et porteuses de signaux modulés.
La fig. 2 est une vue schématique d'un tube analogue<B>à</B> celui de la<B>f</B> ig. I., mais com prenant deux cavités résonnantes suppl6men- taires servant<B>à</B> l'amplification.
En se référant, au dessin, la fig. <B>1.</B> montre un tube<B>10 à</B> rayon cathodique, destiné<B>à</B> la réception de signaux de télévision, qui fonc tionne aussi bien comme reproducteur de si gnaux que comme détecteur des oncles por- teuses de signaux modulés rec ;ues et qui ont une fréquence très élevée. Ces ondes de signa lisation peuvent comprendre des signaux de télévision qui ont été reçus et ont passé par un ou deux étages d'amplification.
Dans un système ordinaire de télévision, ils seraient ensuite appliqués<B>à</B> un détecteur pour pro duire un signal de sortie appelé signal vision qui serait appliqué<B>à</B> un tube ordinaire pour produire une image sur l'écran de ce tube. Dans le présent montage, ces ondes porteuses modulées sont appliquées directement au moyen d'un câble coaxial ou guide d'ondes<B>11</B> <B>à</B> une cavité résonnante 12 située<B>à</B> l'intérieur du tube<B>10.</B> Ce dernier comprend une enve loppe<B>13</B> renfermant une cathode 14, un<B>élé-</B> ment de contrôle de la convergence<B>15,</B> des anodes<B>16, 17, 18</B> et<B>19,</B> la cavité résonnante 12 placée entre les anodes<B>16</B> et<B>17,</B> et deux paires d'éléments de déviation électrostatique 20, '221 et<B>212, 23</B> respectivement.
Un revêtement 28 sert d'anode filiale.<B>A</B> l'extrémité du tube <B>10</B> opposée<B>à</B> ces électrodes se trouve un écran fluorescent 24.
La cathode<B>1-1</B> est ehauffée par un fila ment<B>25</B> recevant du courant d'une source<B>26.</B> L'élément de contrôle<B>15</B> est mis<B>à</B> un poten tiel négatif par rapport<B>à</B> la cathode 1-4, au moyen d'une source<B>217,</B> et agit de la même manière que le cylindre connu (le Wehnelt en aidant<B>à</B> faire conver--er en un faisceau le courant d'électrons émis par la cathode 14.
L'anode cylindrique<B>16</B> et le disque percé<B>18,</B> la cavité résonnante 12 et le revêtement con ducteur '228 sont tous mis au même potentiel qui est positif et élevé par rapport<B>à</B> celui de la cathode, au moyen d'une source<B>'29.</B> Les électrodes cylindriques<B>17</B> et<B>19</B> sont mises<B>à</B> des potentiels qui sont plus élevés que celui de la cathode et qui sont positifs par rapport <B>à</B> la cathode; ces potentiels sont cependant moins élevés que ceux des éléments<B>16,</B> 12,<B>18</B> et<B>28</B> respectivement, et sont obtenus<B>à</B> l'aide de prises intermédiaires<B>30</B> et<B>31</B> sur la source <B>219.</B> Les potentiels appliqués aux différentes électrodes sont calculés pour obtenir la con vergence du faisceau.
Les électrons émis par la cathode 14 et transformés en un faisceau étroit par l'action du cylindre<B>15</B> et de l'anode e:#-lindrique <B>16,</B> traversent l'intervalle<B>32</B> de la cavité réson nante toroïdale<B>12 à</B> laquelle sont appliquées les ondes de fréquence très élevée porteuses de signaux modulés.
Le faisceau d*éleetroiis est dirigé ensuite vers l'ouverture<B>33</B> de l'élec trode<B>18</B> au moyen des anodes<B>17</B> et<B>18</B> et reçoit une accélération finale et une action de convergence de la part de l'anode<B>19</B> et du revêtement conducteur<B>28.</B> Les électrons qui traversent l'ouverture<B>33</B> clé l'électrode<B>18</B> sont déviés, dans deux directions de coordonnées perpendiculaires entre elles, au mo#-en de ten sions de déviation ima-es et li-nes respec tivement appliquées aux plaques 20, 21 et 22,<B>23.</B> Le faisceau émergeant de l'intervalle<B>32</B> comprend des électrons qui,
en l'absence de signaux transmis par la ligne coaxiale<B>11,</B> ont une vitesse constante dépendant des accéléra tions qu'ils ont subies. Comme on le sait, on peut faire converger un tel faisceau en un point de sa trajectoire au moyen d'un dispo sitif tel qu#un anneau ou un tube ayant une eonfi-uration et une position appropriées par rapport au faisceau et dont le potentiel élec trique est choisi convenablement par rapport <B>à</B> celui des électrodes précédentes et<B>à</B> la vi tesse des électrons. Si maintenant, pour une raison quelconque, la vitesse des électrons ellance sensiblement, le faisceau convergera en un point différent de son parcours.
Ce phéno mène est utilisé ici en plaçant un diaphragme avec une petite ouverture dans la trajectoire du faisceau, et en construisant le tube de telle sorte que, pour une vitesse déterminée des électrons, le faisceau converge exactement<B>à</B> l'ouverture et que, pratiquement, tous les électrons la traversent, tandis que, pour une vitesse sensiblement différente, le faisceau con vergera loin de l'ouverture et seule une faible partie de ses électrons pourra traverser l#ou- verture. Ce changement de vitesse des élec- trous se traduira donc par un changement du courant qui traverse l'ouverture<B>33</B> et, par suite,
par une variation d'intensité de la tache lumineuse que le faisceau produit finalement sur l'écran 24.
On voit qu'on peut choisir la forme et l'espacement des éléments 14,<B>15, 16,</B> 12,<B>17</B> et <B>18</B> et les potentiels qui leur sont appliqués premièrement, comme<B>déjà</B> dit, c'est-à-dire de telle sorte que, lorsque aucune oscillation n'est transmise au résonateur par la ligne<B>11,</B> le courant d'électrons soit convergent<B>à</B> l'ouver ture<B>33,</B> permettant<B>à</B> tous les électrons de traverser l'ouverture. Dans ce cas, quand on applique des oscillations au résonateur 12, les électrons traversant l'intervalle<B>32</B> subissent une variation de vitesse, de sorte qu'ils ne convergent maintenant plus clans l'ouverture <B>33</B> et que le nombre des électrons qui la tra versent diminue.
On peut aussi choisir la forme et l'espace ment des éléments 14,<B>15, 16,</B> 12,<B>17</B> et<B>18</B> et les potentiels qui leur sont appliqués<B>de</B> telle sorte que, lorsque aucune oscillation n'est trans mise au résonateur par la ligne coaxiale<B>11,</B> le courant d'électrons<B>à</B> vitesse normale soit di vergent<B>à</B> l'ouverture<B>33.</B> Par conséquent, la présence d'oscillations dans la ligne<B>11</B> aura pour effet de faire converger, pendant les alternances ayant une polarité déterminée, le faisceau plus près de l'ouverture<B>33,</B> de sorte que le nombre d'électrons qui traversent ladite ouverture augmente pendant ces alternances.
L'ouverture<B>33</B> qui entoure l'axe longitu dinal du faisceau peut avoir des dimensions telles et être placée de telle facon qu'au moins pour une partie de chaque cycle de l'onde modulée elle intercepte quelques électrons du faisceau.
Le système de la fig. <B>1</B> supprime la néces sité de démoduler une onde de fréquence très élevée, porteuse de signaux modulés<B>à</B> l'aide d'un système extérieur de détection des ondes ultra-courtes, et d'appliquer ensuite les ondes démodulées<B>à</B> un tube récepteur ordinaire de télévision. Ceci permet donc une grande sim plification dans ces appareil récepteurs.
Le tube de la fig. 2 comporte deux cavités résonnantes supplémentaires 40 et 41, par rap port au tube représenté<B>à</B> la fig. <B>1,</B> ces cavités étant destinées<B>à</B> amplifier les ondes<B>à</B> haute fréquence. Toutes les cavités résonnantes sont reliées<B>à</B> la borne positive de la source<B>29.</B> Le fonctionnement du tube comprenant les cavi tés résonnantes 12, 40 et 41 est le suivant: lie faisceau d'électrons est formé et converge comme dans le tube de la fig. <B>1.</B> La puissance reçue par la cavité 12 produit un voltage dans l'intervalle<B>32</B> et fait varier la vitesse des élec trons qui traversent cet intervalle.
En passant de l'intervalle<B>32 à</B> l'intervalle 42 de la cavité résonnante 40, cette variation de vitesse est convertie en une variation de densité. Cette dernière produit des oscillations dans la cavité résonnante 40, et celles-ci,<B>à</B> leur tour, engen drent une variation de voltage dans l'inter valle 42, provoquant ainsi une variation de vitesse dans le faisceau qui est plus prononcée que dans l'intervalle<B>32.</B> La variation de vi tesse dans le faisceau sortant de l'intervalle 42 produit une variation de densité dans le faisceau qui passe de cet intervalle<B>à</B> l'inter valle 43 de la cavité résonnante 41.
Cette va riation de densité produit des oscillations dans la cavité résonnante 41 et celles-ci,<B>à</B> leur tour, engendrent une force électromotrice variable dans l'intervalle 43 et provoquent une variation de vitesse, dans le faisceau, encore plus grande que celle de l'intervalle 42 et beaucoup plus considérable que celle de l'in tervalle<B>32.</B> Après avoir quitté l'intervalle 43, le faisceau se comporte de la même manière que celui de la fig. <B>1 à</B> la sortie de l'intervalle <B>32.</B> Cependant, ensuite de la variation accrue de vitesse produite par l'amplification en cas cade du tube de la fig. 2, le foyer subit un plus grand déplacement, dans la région de l'ouverture<B>33,
</B> que celui qu'on peut obtenir avec le tube de la fig. <B>1.</B>