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Elektrische Entladungsröhre zur Verstärkung von Hochfrequenzschwingungen
und Anwendung dieser Röhre Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungsröhre
zur Verstärkung von Hochfrequenzschwingungen und insbesondere eine Ernpfangsröhre
mit sehr geringem kauschpegel.
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Die erste Verstärkerstufe in einem Empfänger für Hochfrequenzsignale
soll die Anforderung erfüllen, daß die Röhre ein sehr geringes Rauschen erzeugt.
Im allgemeinen werden Pentoden oder Tetroden verwendet, in denen jedoch wegen des
Schirmgitterstroms ein Stromverteilungsrauschen auftritt, das auf die Verteilung
der Elektronen des Kathodenstroms zwischen Schirmgitter und Anode zurückzuführen
ist. In dieser Hinsicht ist eine Triode sehr viel "ünstiger, a sie hat aber den
Nachteil, daß eine infolge der Anoden-Gitter-Kapazität verhältnismäßig starke Rückwirkung
zwischen Anode und Gitter auftritt, so daß eine Neutralisierung erforderlich ist.
Diese läßt sich . jedoch vielfach schwer durchführen, besönders w'enni eine
Röhre ausgewechselt werden soll. Dieser Nachteil kann durch die Verwendung von zwei
Trioden in Kaskadenschaltung vermieden werden. Diese Lösung ist jedoch teuer.
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Es ist bereits eine Röhre.bekannt, die die günstige Wirkung einer
Triode hat und: die die erwähnten Nachteile in geringem Maße. aufweist. Bei dieser
Röhre, deren Elektroden'system'aus einer Kathode, einem Gitter, einer Anode und
einer Hilfselektrode besteht, hat die Anode zwei Hälften, die je eine Einbuchtung
haben, die der Kathode zugewandt sind, annähernd die gleiche Breite wie die Kathode
haben und die wirksame Anodenfläche bilden; ferner sind auf beiden Seiten zwischen
den Anodenteilen und dem Gitter U-förmige Schirme angeordnet, deren freie Kanten
an der offenen Seite des U nahe an den wirksamen Anodenteilen ungefähr in
deren Ebene derart liegen, daß die Anoden-Gitter-Kapazität lediglich durch die wirksamen
Teile von Gitter und Anode bedingt wird.
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Da der Abstand zwischen den wirksamen Teilen von Anode und Gitter
gering ist,. traten in Hinsicht auf die Toleranzen der U-förmigen Schirme Schwierigkeiten
auf. Infolgedessen konnten die Kanten der Schirme nicht derart angeordnet werden,
daß die Gitter-Anoden-Kapazität ihren kleinsten möglichen Wert erreichte. Es hat
sich nun. als möglich erwiesen, diese Kapazität noch erheblich zu verringern, indem
gemäß der Erfindung bei dem oben beschriebenen Röhrenaufbau die Schirme aus vier
mit den Enden durch Öffnungen in isolierenden Befestigungsgliedern ragenden Streifen
bestehen, deren Lage durch die Öffnungen in den isolierenden Befestigungsgliedern
derart bestimmt wird, daß sich die wirksamen Kanten dieser Streifen zwischen den
jeweiligen Kanten der wirksamen Anodenteile und wirksamen Gitterfläche befinden.
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, Da die Öffnungen in den isolierenden BefeÜigungsgliedern
eine sehr geringe Toleranz haben und die Schirme durch getrennte Streifen gebildet
werden, sind sie in ihrer Lage unabhängig voneinander und lediglich durch die genannten
Öffnungen in den Isolierkörpern festgelegt.
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Die Lage der wirksamen Kanten bzw. Flächen von Elektroden durch Öffnungen
in isolierenden Beiestigungsgliedern zu bestimmen, war bereits an sich bekannt.
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Da es jetzt möglich ist, die wirksamen Kanten der Schirme an der günstigsten
Stelle zwischen den wirksamen Teilen der Anode und des Gitters anzuordnen, wird
die Anodeii-Gitter-Kapazität im Vergleich zu der bekannten Bauart annähernd halbiert.
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Die Streifen müssen elektrisch miteinander verbunden sein. Vorzugsweise
werden die auf der gleichen Seite der Kathode liegenden Streifen unterhalb dieser
z. B. aus Glimmer bestehenden Befestigungsscheibe miteinander verbunden, so daß
sie mit dieser Verbindung eine Einheit bilden, die nachträglich, nach der Montage
des Elektrodensystems, in die
öf7,nungen dieser Glimmerscheibe geschoben
werden kann. Die Streifen können mit einem ebenfalls streifenförmigen Verbindungsglied
ein Ganzes bilden. Der breite Verbindungsstreifen kann außerdem als Abschirmglied
für die Stromzuführungsleitungen dienen.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der F
i g. 1 einen Querschnitt durch eine Röhre nach der Erfindung und F i
g. 2 einen Teil der Schirme zeigt und F i g. 3 die Prinzipschaltung
einer solchen Röhre darstellt.
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In F i g. 1 bezeichnet 1 die Kathode, die von einem
Gitter 2 umgeben wird. Dieses Gitter 2 besteht aus einem auf einem Rahmen straff
gespannt angebrachten Draht. Die wirksamen Anodenteile 3 sind als Einbuchtungen
der Anodenbleche 4 ausgebildet, -die mit den gleichzeitig als Kühlflächen
wirkenden Blechen 5 eine Schachtel bilden. Gemäß der Erfindung sind zwischen
den Anodenblechen 4 und dem Gitter 2 streifenförinige Schirme 6 derart angeordnet,
daß die wirksamen Kanten 7 zwischen den Kanten der wirksamen Teile
3 der Anode und den wirksamen Teilen des Gitters 2 liegen. Es zeigt sich,
daß die Kapazität der wirksamen Teile des Gitters 2 und der Anodenteile
3 etwa halb so groß ist wie bei der Bauart, bei der die wirksamen Kanten
7 der Schirme 6 in der Ebene der Anodenteile 3 liegen, Infolgedessen
kann in der Schaltung nach F i g. 3 der übliche Neutralisationskondensator
ganz weggelassen werden. Das Elektrodensystem ist in einem Glaskolben
8 untergebracht. Die Breite der Anodenteile 3
ist nahezu gleich der
Breite der Kathode 1, so daß ein schmaler Elektronenstrahl verwendet werden
kann.
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Die angegebene Konstruktion ist erst dadurch möglich geworden, daß
die* Lage der wirksamen Kanten 7 der praktisch unabhängig voneinander angebrachten
Schirme 6 lediglich durch die nahe den Anodenteilen 3 liegenden Enden
der spaltförmigen öffnungen in Glimme efestigungsscheiben bestimmt ist. Für
die Bearbeitung dieser Glimmerscheiben, zwischen denen die Elektroden auf übliche
Weise montiert sind, und daher auch für die Lage der je-
weiligen Enden dieser
spaltförmigen öffnungen, gelten sehr geringe Toleranzen. Da die Schirme
6 in Form eines leicht abgeknickten Streifens ausgebildet sind, können die
Abweichungen infolge der viel größeren Toleranzen für die Breite dieser Streifen
sich in einer etwas mehr oder weniger starken Biegung der geknickten Streifen auswirken,
während die Kanten 7 ortsfest bleiben, so daß keine Gefahr eines Kurzschlusses
mit den anderen Elektroden vorliegt. Die Abstände der Kanten 7 von den Anodenkanten
betragen z. B. 120 [t und von den Gitterdrähten 385 #t. Daher ist hier eher
ein Kurzschluß möglich. Die Breite des wirksamen Anodenteiles ist z. B. 1,2 -mm.
Der Durchmesser der Gitterholme ist 0,7
und der Durchmesser des Gitterdrahtes
8 #t. Die emittierende Kathodenfläche ist 1,4 - 5,8 mm. Der
Querschnitt der Kathodenhülse ist 0,6 - 1,4 mm, ihre Gesamtlänge 9,4
mm. Die Dicke der emittierenden Schicht ist 25 #t.
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Die beiden Anodenhälften sind durch Drähte oder schmale Streifen
9 miteinander verbunden, welche jedoch keine merkbare Wirkung auf die Anoden-Gitter-Kapazität
haben. In F i g. 2 ist dargestellt, wie zwei auf derselben emittierenden
Seite der Kathode liegende Streifen 6
mit einem streifenförmigen Verbindungsleiter
als ein Ganzes ausgebildet werden. Der Verbindungsstreifen 14 kann gleichzeitig
als Abschirmung zwischen den Stromzuführungsleitungen des Gitters und der Anode
dienen. Obwohl die Kanten 7 an abgeknickten Teilen der Streifen
6 angeordnet sind, kann ihre Lage dennoch sehr genau durch die Ränder der
spaltförmigen öffnungen in den Glimmer-Befestigungsscheiben 13
bestimmt werden,
da die geknickten Teile hinreichend elastisch sind, um sich beim Einschieben in
die öffnungen der Glimmerscheiben noch zu biegen. Der Verbindungsstreifen 14 kann
mit einer Verstärkungsrippe 15 versehen sein.
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In der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 bezeichnet
10 den mit dem Gitter 2 verbundenen Eingangskreis. Die verstärkten Signale
werden dem Ausgangskreis 1.1 entnommen. Die Schirme 6 sind in diesem
Falle mit der Kathodel verbunden. Bei der Ausbildung der Schirme 6 gemäß
der Erfindung ergibt es sich, daß die gestrichelt angedeutete Neutralisationskapazität
12 entbehrlich ist.
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Obgleich eine einzige Ausführungsform dargestellt und beschrieben
ist, wird es einleuchten, daß z. B. der nicht wirksame Anodenteil eine weitgehend
beliebige Form haben kann, damit eine gute Kühlung der Anode erreicht wird. Auch
die Abmessungen und die Anordnung der Schirme 6 können etwas abgeändert werden,
sofern die Kanten 7 an den richtigen Stellen bleiben.