DE1942642A1 - Gittergesteuerte Senderoehre hoher Leistungsverstaerkung - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIEITGESELLSCHAPI München 2, den 21 AÜ6 196 9 · Berlin und München Wittelsbacherplatz 2

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Gittergesteuerte Senderöhre hoher Leistungsverstärkung

Die Erfindung betrifft eine gittergesteuerte Senderöhre hohfe* Leistungsverstärkung nach Art einer beam-power-Röhre, bestehend aus einer massiven, insbesondere gekühlten Außen-Hohlanode, in dessen Innern koaxial die übrigen meist als Zylinderelektroden ausgebildeten Elektroden, wie Kathode, Steuergitter und Fokussierungselektrode angeordnet sind»

Bei gittergesteuerten Senderöhren mit hoher Leistungsverstärkung darf grundsätzlich die Steuerelektrode - dies ist in den meisten praktischen Fällen das der Kathode am nächsten liegende Gitter, meist Steuergitter genannt - nicht von dem zu steuernden Elektronenstrom getroffen werden. Bei konventionellen gittergesteuerten Röhren muß zur Erreichung dieses Effektes bei der Aussteuerung das Potontial des Gitters kleiner oder höchstens gleich dem Potential der die Elektronen emittierenden Kathode gemacht werden. _m

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine technisch einfach zu verwirklichende Röhrengeometrie zu schaffen, die gemäß der genannten Bedingung das Auftreffen von Elektronen auf das Steuergitter verhindert, und gleichzeitig den Mehraufwand für daβ bei einer Tetrode erforderliche Schirmgitter, sowie die dazu erforderliche zusätzliche Stromversorgung vermeidet.·

Erreicht v/ird dien bei einer im ersten Absatz beschriebenen gittortfCiöteuerten Senderfihre hoher Leiatungaverstärkung nach dor Erfindung dadurch, daß als gemeinsame I'okueeierungs·* elektrode ein zentraler Hohlssylinder vorgesehen ist, der z.B.. nach /Jnhnr.'id-irt nxia'i vorlaufende SIp^o riufv/eiqt, zv/iachen denen I ii den ϊιι fu hon direkt geheim to iichmlu Blechstreifen

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10β·10/10β9 BADOftfGlNAL

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als Einzelelemente &έτ aufgeteilten Kathode und vor denen Z₀B₀ axial erstreckte Drähte ala Einzelelemente der Steuerelektrode derart angeordnet sind, daß die einander zugeordneten Einzelelemente jeweils Einzelstrahlsysteme (Fokussierungssysteme) für radial nach außen zur Anode hin gerichtete Flachstrahlen bilden.

Mit besonderem Vorteil bestehen bei einer derartigen Röhre die Kathoden-Elemente aus ebenen oder konkav geformten thorierten Blechstreifen, die bei guter Ergiebigkeit eine hohe Betriebstemperatur und eine hohe spezifische Belastung zulassen. Es ist aber auch die Verwendung von üblichen thorierten Wolfram-Lrähten möglich»

Eine besondere Ausgestaltung des Elektrodensystems "besteht darin, daß jedem Zahn der zentralen Fokussierungselektrode in Radialer Richtung nach außen nebeneinander zwei Runddrähte derart als Steuerelemente augeordnet sind, daß auch jeder Furche zwei Drähte jeweils von den benachbarten Zähnen zugeordnet sind„

Abweichend vom bisherigen konventionellen Röhrenbau sind sowohl die Steuergittorelektrode als auch die Kathode aus Einzelelementen aufgebaut» Für die Einzelelemente der Steuerelektrode können sowohl übliche. Drähte als auch achsparallel angeordnete Flach- oder entsprechende Profilschienen .vorgesehen werden. .

In besonders vorteilhafter V/eise werden die die Einzelelemente bildenden dünnwandigen Blechteile der Kathode einzeln und die Einzelelemente, aJ« Drähte, des Steuergitters central gemeinsam jeweils durch eine Feder im Betrieb gespannt*

Cit FokuaeierunßSGlektrode ist sowohl mechanisch als auch elektrisch von der. Kathode getrennt und außerdem so ausgebildet, d*0 flio (luroh ein übliohos Kühlmittel gekühlt werden kann. .

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Der γόη einem Kathodenheizelement Ausgehende Elektronenstrahl ist konvergent fokUlftiert und durchläuft auf seinem Weg zur Anode hin die einzelelemente der Steuerelektroden, ohne daß diese vom Elektronenstrom getroffen werden.

Nähere einzelheiten der Erfindung sollen anhand dee in der Zeichnung rein echematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Darin sind !eile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, fortgelassen oder unbezeichnet geblieben.

In Figur 1 ist die Abwicklung.eines Teilausschnitts auseinem Querschnitt senkrecht zur Achse der beschriebenen Senderöhre wiedergegeben.'

In der Figur ißt mit 1 die aus einem zentralen" massiven Hohlzylinder bestehende Fokussierungselektrode bezeichnet, die außen, z.B. nach Zahnradart, mit Zähnen 2 und entsprechenden Furchen 3 versehen ist. Die Furchen 3 dienen mit den jeweils benachbarten Zähnen 2 als die einzelnen Fokussierungs-Teilelektroden zur Unterbringung der Kathoden-Elemente 4. Ia Gegensatz zu der Fokussierungselektrode 1 und der konzentrischen Anode 5 als die einzigen Massivelektroden ist die Kathode sowie die Gitterelektrode aus Einzelelementen gebildet. So bestehen die Kathodenelemente z.B. aus schmalen, insbesondere aus Blechstreifen, die achsparallel angeordnet g.ind und deren die Emissionsfläche bildender Teil eben oder konkav gewölbt ist. Mit besonderem Vorteil werden diese Kathodenelemente aus entsprechend geformten thoriertem Wolframblech hergestellt und im Betrieb durch direkten Stromdurchgang geheizt. Die der Kathode benachbarte Steuerelektrode 6 besteht ebenfalls aus achsparallel angeordneten Drähten oder Profilschienen. Die Einzelelemente der Gitterelektroden· sind jeweils tinem Zahn der Fokussierungselektrode derart in radialer Richtung vorgelagert, daß einem Xathodeneinzelelement jeweils Bwti benachbarte Gittereinzelelemente zugeordnet sind» Der FokuBsierungamechanismus dieses Systeme 9/492/706 - 4 -

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erfolgt nach dem Prinaip der Raumladungssteuerung¹ In nachfolgender Weise, Di* gekrümmte Kathode 4 erzeugt zusammen mit der auf KathodeupotfÄtial oder auf einem in bezug auf die Kathode negativen Potential liegenden Fokussierungselektrode 1, 2, 3 einen konvergenten Elektronenstrahl, Dieser konvergente Elektronenstrahl wird im Raumladungsgebiet von der Steuerelektrode 6 wie bei einer normalen Triode mit einer Hochfrequenzspannung ausgesteuert.-

Die Anschlüsse der einzelnen Elektroden erfο^φ in üblicher Weise über scheibenförmige Zuführungen, die gegeneinander durch Zwischenfügen von entsprechenden Keramikringen unter Bildung eines Teiles der Gefäßwandung isoliert sind. Konzen-

W trisch um die i'okussierungselektrode 1 sind zunächst die Kathodeneltmente 4 von beiden Seiten derart gehaltert, daß diese im Betrieb durch jeweils eine zugeordnete Zugfeder gespannt werden. Die Einzelelemente 6 der Steuerelektrode sind u_na„ an dsm Rand eines domartigen Stirnbleches befestigt und werden im Betrieb von diesem Ende her durch eine geraeinsame zentrale Feder derart straff gehalten, daß kein Gitterkathodenschluß entstehen kann. Die Zuleitung der Steuerelektrode kann dabei die Zuleitungsebene der Kathode durchsetzen mit dem besonderen Vorteil, daß der Kathodenanschluß als die Basis zv/ischen den Zuleitungen^ für die Elektroden des Eingangskreises auf der einen Seite und den Zuleitungen für die Elektroden des Ausgangskreises auf der anderen Seite liegt j um so leicht eine Schwingkreiskonstruktion bei einer Kathodenbasisschaltung zu ermöglichen. Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung wird auf diese Durchführung der Steuergitterzuleitung durch die Kathodenzuleitungsebene verzichtet und statt dessen die Hochfrequensspannung an das Steuergitter durch eine Leitung innerhalb dee Fokussierungsrohres koaxial zugeführt.

Bei eine» speziellen Ausführungebeispiel mit entsprechend einer Pierce-Kanone gekrümmten* TlMchen der Kathode und einer angelegten Spannung von etwa -1OOY an der von Kathoden getrennten Fokussierungselektrode wurden Leistungsverstärkungen erzielt, die den LeistungsverstärJcunge.n beater Tetroden gleichkommen. Der Vorteil besteht aber darin, daß es miKdieser Anordnung ge-

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lingt, außergewöhnlich robuite Trioden sehr großer Leistung aufzubauen, die in der" Leiituftgsverstärkung den bisherigen großen Tetroden kmuin nachstehen. Das komplizierte und umständlichczu justierende Schirmgitter sov/ie die vom Kunden aufzubringende teure Stromversorgung können eingespart v/erden,. Statt dessen ist lediglich eine praktisch unbelastete Spannuiigs· quelle von etwa -100V zusätzlich vorzusehen,

1 Figur

8 Patentansprüche

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Claims (1)

1. JLa.

   ο) Gittergesteuerte Senderöhre hoher leistungsverstärkung nach Art einer beam-power-Röhre, bestehend aus einer massiven, insbesondere gekühlten Außen-Hohlanode, in dessen Innern koaxial die übrigen meist als Zylinderelektroden ausgebildeten Elektroden, wie Kathode, Steuergitter und 3?o~ kussierungselektrode angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsame Fokussierungselektrode ein zentraler Hohlzylinder (1) vorgesehen ist₉ der z.B· nach Zatfnradart axial verlaufende Stege (2) aufweist zwischen denen in den Furchen (3) direkt geheizte schmale Blechstreifen (7) als Einzelelemente der aufgeteilten Kathode und vor denen Z₀B₀ axial erstreckte Drähte (6) als Einzelelemente der Steuerelektrode derart angeordnet sind, daß die einander zugeordneten Einzelelemente jeweils Einzelstrahlsysterae (Fokussierungssysterae) für radial nach außen zur Anode hin gerichtete Plachstrahlen bilden.

   2ο Gittergesteuerte Senderöhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenelemente (5) aus ebenen oder konkav geformten thorierten Wolfram-Blechstreifen bestehen«

   Gittorgesteuerte Senderöhre nach Anspruch 1 und 2, d adurch gekennzeichnet, daß jedem Zahn (3) der zentralen Pokussierungselektrode (2) in radialer Richtung nach außen nebeneinander zwei Runddrähte derart als Steuergitterelemente zugeordnet sind, daß jeweils auch jeder Furofözwei Drähte von den benachbarten Zähnen zugeordnet Bind«

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   . Gittergesteuerte Senderöhre nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die· Einzelelemente bildenden dünnwandigen Blechteile der Kathode (6) einzeln und die Einzelelemente z.B. Drähte des Steuergitters zentral gemeinsam jeweils durch eine Feder im Betrieb gespannt sind.

   Gittergesteuerte Senderöhre nach einem oder mehreren der' vorangehenden Ansprüche, d.a durch gekennzeichnet, daß die Fokussierungselektrode von der Kathode isoliert angebracht ist und durch äußere Kühlmittel gekühlt wird.

   6ο Verfahren zum Wj^trieb der Senderöhre., nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an. die Fokussierungselektrode Kathodenpotential oder ein dazu negatives Potential von beispielsweise -100? bis -1000V gelegt wird, so daß auch bei positivem Potential an der Gitterelektrode die gebildeten Elekironengtrahlen jeweils konvergent gebündelt sind und nicht auf die Steuerelektrode auftreffen*

   7. Verfahren zum Betrieb der Senderöhre nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche zur normalen HP-Verstärkung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterelektrode auf Kathodenpotential gelegt wirdo

   Verfahren zum Betrieb einer gittergesteuerten Senderöhre nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Fokussierung der Elektronenstrahlen zusätzlich ein in ihrer Richtung verlaufendes magnetisches Feld eines Permanentmagneten angelegt wirdo

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