DE1016374B

DE1016374B - Magnetronroehre zur Erzeugung amplitudenmodulierter Schwingungen

Info

Publication number: DE1016374B
Application number: DEE6829A
Authority: DE
Inventors: Maurice Esterson
Original assignee: English Electric Valve Co Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1952-03-19
Filing date: 1953-02-27
Publication date: 1957-09-26
Also published as: GB727987A; FR1072914A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Magnetronröhren und bezweckt die Schaffung einer verbesserten und verhältnismäßig einfachen Bauart, welche sich zur Erzeugung von amplitudenmodulierten Schwingungen eignet.

Es besteht seit langem das Bedürfnis nach einer Magnetronröhre, welche in der Lage ist, kontinuierliche, signalmodulierte Wellen direkt in wirksamer und zufriedenstellender Weise zu erzeugen. Zu diesem Zweck wurde bereits konzentrisch zwischen der Kathode und der Anode eines Magnetrons eine durchbrochene Modulationselektrode angeordnet, die eine negative Vorspannung erhielt, welcher die Modulationsspannungen überlagert wurden. Die Modulationselektrode war bei dieser und ähnlichen Anordnungen als Gitter ausgebildet und befand sich im Hochfrequenz-Wechselwirkungsraum des Magnetrons. Es hat sich aber herausgestellt, daß Magnetronröhren mit Gittern oder anderen Elektroden im Wechselwirkungsraum nicht zufriedenstellend arbeiten, und es erscheint auf Grund der gegenwärtigen Erkenntnisse von der Arbeitsweise eines Magnetrons auch unwahrscheinlich, daß das jemals der Fall sein könnte.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer verbesserten Magnetronröhre zur unmittelbaren Erzeugung von amplitudenmodulierten Schwingungen. Sie verwendet zwar auch eine durchbrochene Modulationselektrode, läßt sie jedoch vermöge besonderer Formgebung und geeigneter Potentialverhältnisse als virtuelle Kathode für den im übrigen ungestörten Hochfrequenz-Wechselwirkungsraum wirken, welcher sich bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung zwischen dem Resonatorsystem (Anode) und der Modulationselektrode ausdehnt. Gleichzeitig bildet die erfindungsgemäße Modulationselektrode eine »Anode« für die Emissionselektrode, wodurch eine Diodenstrecke mit durchbrochener »Anode« entsteht, deren Strom ganz oder teilweise in den Hochfrequenz-Wechselwirkungsraum übergehen kann, wo er mit den Hochfrequenzfeldern dann in üblicher Weise in Wechselwirkung tritt.

Bei einer Magnetronröhre zur Erzeugung amplitudenmodulierter Schwingungen, bei der die Kathode von einem die Anode bildenden Resonatorsystem koaxial umgeben ist, und bei der zwischen der Kathode und der Anode eine die Kathode koaxial umgebende, durchbrochene Modulationselektrode angeordnet ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Modulationselektrode aus einem Hohlzylinder besteht, der lediglich senkrecht zur Zylinderachse in Form eines im wesentlichen ringförmigen Spaltes durchbrochen ist, und daß die Gleichpotentiale der genannten Elektroden sowie die Stärke des in axialer Richtung verlaufenden Magnetfeldes derart gewählt sind, daß die

Magnetronröhre zur Erzeugung
amplitudenmodulierter Schwingungen.

Anmelder:

English Electric Valve Company Limited, London

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore, Patentanwalt,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 19. März und 23. Dezember 1952

Maurice Esterson, Great Baddow, Essex

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

von der Kathode emittierten und durch den ringförmigen Spalt der Modulationselektrode hindurchtretenden Elektronen in den Raum zwischen der Modulationselektrode und der Anode (Wechselwirkungsraum) im wesentlichen in radialer Richtung eintreten.

Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Magnetronröhre können die erzeugten Schwingungen in der erforderlichen Weise in der Amplitude moduliert werden, indem man die den Elektroden zugeführten Gleichspannungen in geeigneter, an sich bekannter Weise moduliert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der stark vereinfachten schematischen Zeichnung, in welcher

Fig. 1 einen schematischen Schnitt der drei Elektroden (Kathode, Modulationselektrode und Resonatorsystem als Anode) einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt und

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht zeigt.

Nach Fig. 1 ist im Zentrum eine Elektrode in Form eines Kathodenkörpers 1 vorgesehen, der in der Mitte mit einem bandförmigen Streifen la eines Elektronen emittierenden Stoffes überzogen ist.

Die Elektrode 1 liegt konzentrisch innerhalb einer Zylinderelektrode 2, welche als Modulationselektrode bezeichnet wird. In diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, daß, wenn auch diese Elektrode

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in Verbindung mit der Kathode Ια als »Anode« wirkt, sie auch eine »Kathode« ist, wenn man sie in Verbindung mit der äußersten Elektrode, also dem Resonatorsystem betrachtet, mit welchem sie zusammen den Oszillatorteil der Röhre bildet. Diese äußerste Elektrode 3, das die Anode bildende Resonatorsystem, liegt konzentrisch zu den beiden anderen Elektroden und ist in Form eines Anodenblockes mit einer Mehrzahl von Anodensegmenten 3 α ausgebildet, die in an sich bekannter Weise wie bei dem Resonatorsystem eines üblichen Vielschlitzmagnetrons angeordnet sind. Diese Elektrode 3 wird als die Anode bezeichnet.

Die Modulationselektrode 2 ist bei 2 a, in der Mittelebene gegenüber dem emittierenden Teil der Kathode, in Form eines im wesentlichen ringförmigen Spaltes durchbrochen. Ein magnetisches Feld wird in bekannter Weise in Richtung der Pfeile X parallel zur Röhrenachse angelegt. Die Elektronenbahnen, die von der Kathode ausgehen, sind rein schematisch durch kleine Pfeile in Fig. 1 angedeutet.

Im Betrieb arbeiten die Modulationselektrode 2 und die Anode 3 bei der Schwingungserzeugung in ähnlicher Weise wie bei einem üblichen Vielscbliizmagnetron, indem hinsichtlich dieses Vorganges die Modulationselektrode 2 als (virtuelle) Kathode arbeitet.

Die Elektroden 1 und 2 bilden eine Diode.

Diese Diode wirkt als Quelle von Elektronen, welche radial in Form eines mehr oder weniger flachen Strahles in den Wechselwirkungsraum des Magnetrons zwischen den Elektroden 2 und 3 eintreten.

Die Energie kann durch irgendeine bekannte (nicht dargestellte) Auskopplungsanordnung, z. B. eine Sonde oder Schleife, entnommen werden.

Indem die Gleichspannung zwischen der Modulationselektrode und der Kathode und zwischen der Modulationselektrode und der Anode moduliert wird, kann die Elektronendichte und der Bahnradius ge

ändert und auf diese Weise eine Amplitudenmodulation der Schwingung durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetronröhre zur Erzeugung amplitudenmodulierter Schwingungen, bei der die Kathode von einem die Anode bildenden Resonatorsystem koaxial umgeben ist und bei der zwischen der Kathode und der Anode eine die Kathode koaxial umgebende, durchbrochene Modulationselektrode angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationselektrode aus einem Hohlzylinder besteht, der lediglich senkrecht zur Zylinderachse in Form eines im wesentlichen ringförmigen Spaltes durchbrochen ist, und daß die Gleichpotentiale der genannten Elektroden sowie die Stärke des in axialer Richtung verlaufenden Magnetfeldes derart gewählt sind, daß die von der Kathode emittierten und durch den ringförmigen Spalt der Modulationselektrode hindurchtretenden Elektronen in den Raum zwischen der Modulationselektrode und der Anode (Wechselwirkungsraum) im wesentlichen in radialer Richtung eintreten.

2. Magnetronröhren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronenemittierende Teil der Kathode im wesentlichen auf den dem ringförmigen Spalt der Modulationselektrode gegenüberliegenden Teil der Kathode beschränkt ist.

3. Magnetronröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der .ringförmige Spalt der Modulationselektrode etwa in der Mitte der Längserstreckung des die Anode bildenden Resonatorsystems angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 663 259, 722 052;
britische Patentschrift Nr. 613 809.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen