DE424248C - Gluehkathodenroehre mit Steuerung der Elektronenentladung durch ein magnetisches Feld - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Glühkathodenröhre mit Steuerung der Elektronenentladung durch ein magnetisches Feld. Derartige unter dem Namen Magnetron bekannte Einrichtungen besitzen eine spiralförmige Kathode, die um eine lineare Anode angeordnet ist. Die Elektronenentladung wird durch ein magnetisches Feld gesteuert, das durch äußere Wicklungen erzeugt wird. Meist sind zwei Wicklungen vorgesehen, von denen die eine ein konstantes Magnetfeld und die andere das veränderliche Feld liefert, das den Elektronenstrom steuert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen eine oder alle äußeren magnetischen Wicklungen dadurch in Fortfall, daß der früher durch die äußere Wicklung erzeugte magnetische Fluß durch einen Strom geliefert wird, der durch die Kathode fließt.

ao Die Erfindung ist in den fünf Abbildungen dargestellt.

Abb. ι und 5 zeigen schaubildlich die Gesamtanordnung einer Sende- und Empfangsanlage.

Abb. 2 zeigt eine Charakteristik der Röhre. Abb. 3, 4 und 5 zeigen Anordnungen mit einem Magnetron gemäß der Erfindung.

Das Magnetron in Abb. 1 hat eine Anode 6 und eine spiralförmige Kathode 7. Die Kathode ist mit der Batterie 8 verbunden, in deren Kreis ein Regulierwiderstand 9 und eine Drosselspule 5 liegt. Im Kreis 10 liegt in Reihe mit den Elektroden 6 und 7 eine Batterie 11, ein Kristalldetektor 12 und ein Telephon 13. 14 ist eine äußere magnetische Wicklung, die parallel zum Drehkondensator 15 in die geerdete Antenne 16 eingeschaltet ist. Kathode 7, zweckmäßig aus Wolframdraht, ist so bemessen, daß sie einen Heizstrom von solcher Stärke leiten kann, daß ein magnetisches Feld erzeugt wird, welches den Strom durch, das Magnetron, wie bei Abb. 2 auseinandergesetzt ist, schwächen kann. Letztere Abbildung zeigt die Beziehung zwischen magnetischem Feld (Abszissen) und Strom (Ordinaten) bei einer gegebenen Spannung zwischen Anod? und Kathode. Man erkennt, daß der Elektronenstrom am größten ist, wenn das magnetische Feld Null ist. Dieses läßt sich z. B. dadurch erreichen, daß das durch den Faden 7 erzeugte magnetische Feld durch das durch die Spule 14 erzeugte magnetische Feld aufgehoben wird. Gewöhnlich sind jedoch die Verhältnisse so gewählt, daß bei normalem Heizstrom das magnetische Feld den Stromdurchgang bei einer gegebenen Spannung vermindert, aber nicht ganz aufhebt. Wenn z. B., wie in Abb. 2 dargestellt, das durch den Glühfaden 7 erzeugte magnetische Feld gleich H₁ ist, so hat der Strom I₁ etwa den halben

Wert des Maximalstromes /. Beim Empfang wird das durch die Wicklung 14 erzeugte magnetixhe Wechselfeld dem durch d2n Kathodenstrom erzeugten konstanten Feld überlagert, so daß der Strom um den Wert I₁ schwankt.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 werden sowohl das konstante als auch das veränderliche magnetische FtId durch Ströme erzeugt, die durch die Kathode fließen. Der Eingangskreis 18, ι 9, der den steuernden Strom zur Röhre führt, i t rri: der Sekundärspu'e eines Transformators 20 verbunden, dessen Primärspule z. B. mit einem Mikrophon oder einer Antenne verbunden ist. Die Leitungen 18, 19 sind unmittelbar an die Spiralkathode 7 angeschlossen. 21 ist eine Heizbatterie, 22 eine Drosselspule. Die Heizbatterie schickt durch die Kathode 7 einen konstanten Strom, so daß ao ein konstantes magnetisches Feld entsteht. Der von dem Eingangskreis 18, 19 aufgenommene veränderliche Strom überlagert sich diesem Heizstrom, so daß unter seinem Einfluß das Magnetfeld sich ändert und daher as auch bei richtiger Wahl der Spannung der Batterie 11 der Elektronenstrom durch das Magnetron und damit der verstärkte Strom im äußeren Kreise 10.

Bei der Anordnung gemäß Abb. 4 wird die Kathode einzig und allein durch den zu verstärkenden Wechselstrom zum Glühen gebracht. Der Ausgangskreis 10 des Magnetrons 25 mit der Stromquellen ist mit der Primärwicklung des Transformators 26 verbunden, dessen Sekundärwicklung mit der Kathcde eines zweiten Magnetrons 27 verbunden ist. Erforderlichenfalls kann parallel zu der Primärwicklung dieses Transformators ein Abstimmkondensator 28 angeordnet werden. Dieses wird meist dann erforderlich sein, wenn die Anordnung zur Hochfrequenzverstärkung benutzt werden soll. Der Eingangskreis 29, 30 des Magnetrons 27 erhält den verstärkten Strom vom Ausgangskreis 10 des Msgnetrons 25 über den Transformator 26. Wenn der Strom im Kreis 18, 19 Wechselstrom ist, wenn . also z. B., wie gezeichnet, dieser Kreis durch einen Transformator gespeist wird, dann ist die Frequenz des verstärkten Stromes im Ausgangskreis 10 doppelt so groß wie die Frequenz des Stromes in dem Kreise 18 und 19. Durch das Magnetron 27 wird die Frequenz wieder verdoppelt, so daß sie im Ausgangskreis 31 viermal so hoch ist als ursprünglich. Da das magnetische Feld den Strom durch . Ablenkung der Elektronen auf ihrem Weg i von Kathode zu Anode schwächt, wird die ' Stromzunahme im Kathodenkreis von einer Abnahme oder sogar einem vollständigen Aufhören des Stromes zwischen Kathode und Ancde begleitet sein, obwohl die ElektronenauEsendung der Kathoden durch Erhöhen der Temperatur vergrößert wird. Daher hat eine gelinge Veräad;rung der Kathodentemperatur infolge der Veränderlichkeit des Stromes im Eingangskreis keinen Einfluß auf die Wirksamkeit der Anordnung, vorausgesetzt, daß die Kathodentemperatur stets hoch genug bleibt, um Elektronen in genügender Anzahl zu liefern.

Bei der Anordnung nach Abb. 5 handelt es sich um eine Schwingungserzeuger-Schaltung, bei der parallel zur Anoden-Kathoden-Strecke des Magnetrons ein Schwingungskreis 43 bis 45 geschaltet ist, der den verän- deillchen Kondensator 42 und das Variometer 44 enthält. Die Energie wird einer Gleichstromquelle 35 entnommen, die mit der Kathode und Anode des Magnetrons durch die Leitungen 37 und 38 über die Drosselspule 39 verbunden ist. Die Antenne 40 ist mit dem erwähnten Schwingungskreis durch das Variometer 44 gekoppelt. Sie enthält außerdem die Spiralkathode 7 als Selbstinduktion und ist durch die Leitung 41 geerdet. Die Steuerung des Magnetrons geschieht durch die Rückwirkung des im Antennenkreise fließenden Wechselstromes auf das Feld der Kathode. Das veränderliche Feld dieses Wechselstromes überlagert sich dem vom Strom der Heizbatterie 8 erzeugten konstanten Magnetfeld in ähnlicher Weise, wie dies schon an Hand der Abb. 3 gezeigt worden ist. Auf diese Weise ist es verständlich, daß in dieser Schaltung durch das Magnetron ein Hochfrequenzstrom erzeugt werden kann.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Glühkathodenröhre mit Steuerung der Elektronenentladung durch ein magnetisches Feld, dadurch gekennzeichnet^ daß die Kathode spiralförmig ausgebildet ist und eine so hohe Leitfähigkeit hat, daß der in ihr fließende Strom ein Feld parallel zur Achse der Kathode erzeugen kann, welches die Elektronenentladuag zwischen den Elektroden schwächt oder unterhalb einer kritischen Spannung zwischen Kathode und Gegenelektrode ganz aufhebt.

2. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathcde du:ch den zu verstärkenden Wechselstrom zum Glühen gebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.