DE669324C

DE669324C - Kurzwellen-Roehrengenerator

Info

Publication number: DE669324C
Application number: DER94672D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1934-11-08
Filing date: 1935-11-09
Publication date: 1938-12-22
Also published as: NL92204C; US2108900A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kurzwellen-Röhrengenerator, bei dam die Elektroden Teile eines aus zwei konzentrischen, annähernd gteich langen Rohren bestehenden Schwingkreises bilden.

Derartige Anordnungen sind bereits· bekannt; sie sind meist so ausgebildet, daß die kalten Elektroden selbst Teile einer konzentrischen Rohrleitung bilden, und zwar wird durch die Verwendung von fast gleichförmigen, zylindrischen Elementen erreicht, daß sich auf den Leitern stehende Wellen bilden. Es ist auch bekannt, bei Kurzwellenröhren, deren Elektroden in elektrischer Hinsicht größer als eine Viertelwellenlänge sind, die Emission an bestimmten Stellen der dafür vorgesehenen Elektrode zu 'unterdrücken bzw. nur bestimmte Stellen emissionsfähig zu machen.

Weiterhin sind Bremsfeld-GegentaktrÖhren kannt, bei denen die durchbrochene Beschleunigungselelctrode zwischen zwei indirekt geheizten emissionsfähigen Elektroden liegt. Bei der vorliegenden Erfindung wird von diesen bekannten Maßnahmen und Anordnungen teilweise Gebrauch gemacht.

Der erfindungsgemäße Kurzwellen-Röhrengenerator, bei dem die Elektroden Teile eines aus zwei konzentrischen, gleich langen Rohren bestehenden Schwingkreises bilden, ist dadurch gekennzeichnet, daß Emissionsquellen nur an Stellen annähernd maximaler Betriebswechselspannung auf dem konzentrischen Rohrsystem vorgesehen sind und daß Einrichtungen zur Erzeugung von magnetisehen Kraftflüssen parallel zur Systemachse vorgesehen sind, deren unterdrückende Wirkungen auf den Elektronenstrom vorwiegend auf die Stellen minimaler Betriebswechselspannung beschränkt sind.

Zweckmäßigerweise wird man den äußeren Leiter des Rohrleitungsschwingkreises an den Stellen maximaler Betriebswechselspannung auf der Innenseite mit emissioinsfähigen Stoffen bekleiden und den inneren Leiter zumindest in der Nähe der Emissions quellen als perforiertes Gitter ausbilden. Dabei werden die emissionsfähigen Stellen des äußeren Leiters durch Induktionsspulen, die außerhalb des Entladungsgefäßes liegen, auf Betriebstemperatur erhitzt.

Die Abb. 1, 2, 3, 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.

Abb. ιa ist ein Querschnitt der Röhre gemäß Abb. i.

Abb. ι zeigt eine vollständige Sendeschaltung unter Verwendung einer Röhre, deren Elemente bzw. Elektroden eine konzentrische

Rohrleitung bilden, die eine Viertelwellenlänge lang ist. In dem Röhrenkolben ι ο ist ein äußerer Leiter 4 (Anode) und ein teilrifweise durchbrochener innerer Leiter 3 (&&·& ter) angeordnet. Der äußere Leiter, die Atyqy. ode 4, ist an einem Ende der Leitung übereine Kapazität 5 mit der Kathode 2 verbun-

• den, die ihren Heizstrom über den Transformator ι von der Energiequelle 11 erhält, und am anderen Ende durch eine andere Überbrückungskapazität mit dem -inneren Leiter verbunden. Mit 5 ist das Dielektrikum an beiden Enden der Leitung bezeichnet. Man erkennt, daß das Gitter 3 an dem Spannungsbauch eines, ejne ^JViertelwellenlange langen Resonators liegt, welcher abgeschirmt ist durch die Ano.de 4.

Diese Röhrenanordnung wird zweckmäßig als Bremsfeldröhre betrieben, indem das Gitter auf einem hohen positiven Potential gegenüber der Kathode und die Anode auf einem viel niedrigeren Potential gehalten wird, wodurch man um das Gitter herum Pendelbewegungen der von der Kathode -emittiertem Elektronen erhält. Weiterhin wird ein konstantes magnetisches Feld, das z.B. durch eine Spule 8 und eine Gleichspannungsquelle 20 erzeugt wird, dazu verwendet, um den Fluß der Elektronen längs der entfernt liegenden Teile der Leiter zu verringern. Eine Gleichspannungsquelle 12 liefert dem Gitter 3 eine hohe positive Vorspannung und eine andere Spännungsquelle 13 der Anode 4 eine viel kleinere positive .Vorspannung gegenüber der Kathode. Die Anode kann aber auch gegenüber der Kathode das Potential Null oder ein negatives Potential haben.

Durch das Mikrophon 7 können Modulationsströme einem Verstärker 6 aufgedrückt werden, der über einen Transformator 14 mit der Anode und Kathode der Röhre verbunden ist. Die Antenne 9 ist mit dem inneren Leiter der konzentrischen Leitung in der Nähe des Spannungsknotens galvanisch verbunden.

Abb. ιa zeigt einen Querschnitt A-A der Röhre nach Abb. 1. Gleiche Bezugszeichen deuten auf gleiche Schaltelemente hin.

Bei der Ausführungsförm gemäß Abb. 2 ist der äußere Leiter der konzentrischen Rohrleitung als Kathode ausgebildet. Die Elektronenemission wird in diesem Falle an Punkten 2, 2 erhalten, die eine halbe Wellenlänge voneinander ,entfernt sind und am Betrieb maximale Wechselspannungen führen. Die Innenseite des äußeren Leiters 4 ist dazu mit einem geeigneten emittierenden Stoff be-

• kleidet und wird an diesen Punkten mit Hilfe der Transformatoren 1, 1 von außen erhitzt.

Der innere' Leiter 3 bildet das Gitter, das positiv gegenüber der Kathode vorgespannt.

und als perforierter Zylinder ausgebildet ist. Die durch die Perforation hindurchgehen-Λ,ιϊεΐΐ Elektronen verursachen eine konzentrierte ij^t/iJHnladung und dadurch eine Abstoßkraft. sjpt' gewünschte Konzentration des Elektro-'-senflusses an den Spannungsknoten dieser Rohrleitung wird durch Feldspulen 8 erreicht, die ein konstantes magnetisches Feld erzeugen. Die Spannungskurve ist strichpunktiert eingezeichnet. Die Polaritäten der magnetischen Felder werden so gewählt, daß der Elektronenfluß auf beschränkte Abschnitte der Länge der Röhre konzentriert wird. Die Ausgangskreise bestehen aus Dipolantennen 15, die mit Üb ertrager leitungen 16 an das Gitter 3 angeschlossen sind. Durch einen Reflektor 17 kann die Ausstrahlung der Dipole in irgendeiner gewünschten Richtung konzentriert werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 3 ist die Innenseite des äußeren Leiters 4 mit emittierendem Material an einem Punkt 2 bekleidet, der so· gewählt ist, daß sich eine richtige Erregung des eine Viertelwellenlänge langen Resonators ergibt. Bei dieser Ausführung hat die konzentrische Rohrleitung eine Gesamtlänge von einer Viertelwellenlänge. Die Strecken α und b sind so gewählt, daß sich die richtige Belastung ergibt bzw. daß go die Scheinwiderstände einander angepaßt sind. Eine Anordnung zur Erzeugung eines Magnetfeldes ist zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen worden.

Bei der Ausfuhrungsform gemäß Abb. 4 wird zur Erzeugung und Führung des Kraftflusses ein Magnetjoch 19 verwendet. Der innere Leiter 4 der konzentrischen Rohrleitung kann bei diesem Ausführungsbeispiel in an sich bekannter Weise einen magnetisehen Stoff, wie Nickel, enthalten, so daß ein hochkonzentriertes magnetisches Feld senkrecht zu der Achse der konzentrischen Übertragerleitung erzeugt werden kann. Die emittierende Stelle liegt am oberen Ende der Innenseite des äußeren Leiters 4. Das magnetische Feld ist so angeordnet, daß der Elektronenfluß auf einen beschränkten Abschnitt der Länge der Röhre konzentriert ist. Die erzeugte Energie wird von einer Anzap- 11 ο fung am unteren Ende der Röhre über die Leitung 18 abgenommen.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele; sie ist auch beispielsweise anwendbar auf Anordnungen, bei denen die Anode positiv und das Gitter negativ gegenüber der Kathode gemacht ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Kurzwellen-Röhrengenerätor, bei dem die Elektroden Teile eines aus zwei kon-

zentrischen, gleich langen Rohren bestehenden Schwingkreises bilden, dadurch gekennzeichnet, daß Emissionsquellen nur an Stellen annähernd maximaler Betriebswechselspannung auf dem konzentrisch^:! Rohrsystem vorgesehen sind und daß Ejjf^ richtungen zur Erzeugung von magne'tiA sehen Kraftflüssen parallel zur Systemachse vorgesehen sind, deren unfcerdrükkende Wirkungen auf den Elektronenstroin vorwiegend auf die Stellen minimaler Betriebswechselspannung beschränkt sind.
2. Kurzwellengenerator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Leiter des Rohrleitungsschwingkreises an den Stellen maximaler Betriebswechselspannung auf der Innenseite mit emissionsfähigen Stoffen bekleidet ist und daß der innere Leiter zumindest in der Nähe der Emissionsquellen als perforiertes Gitter ausgebildet ist.
3. Kurzwellengenerator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die emissionsfähigen Stellen des äußeren Leiters durch Induktionsspulen, die außerhalb des Entladungsgefäßes liegen, auf Betriebstemperatur erhitzt werden.
4. Kurzwellengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten des Rohrleitungsschwingkreises ganz oder teilweise kapazitiv geschlossen sind, derart, daß der äußere Leiter (Vollelektrode) und der innere Leiter (Gitterelektrode) an einem oder beiden Enden kapazitiv gekoppelt sind.
5. Kurzwellengeneratar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher mit dem inneren Leiter galvanisch gekoppelt ist. .
6. Kurzwellengenerator nach Anspruch 1. und 5, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Rohrleitungsschwingkreises an mehreren Stellen Verbraucher (Antennen) angekoppelt sind.
7. Kurzwellengenerator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrenanordnung mit positiv vorgespannter Gitterelektrode in Bremsfeldschaltung betrieben wird.
8. Kurzwellengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung und Führung des magnetischen Kraftflusses außerhalb des Entladungsgefäßes ein Magnet] och mit einem magnetisierbaren Kern vorgesehen ist und daß der innere Leiter der konzentrischen Rohrleitung magnetische Stoffe enthält bzw. aus solchen besteht.
9. Kurzwellengeneratoii' nach Anspruch I_-, 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrleitungsschwingkreis ungefähr eine Viertelbetriebswellenlänge lang ist, an dem einen Ende kapazitiv geschlossen ist, an dem anderen Ende die emissionsfähige Stelle aufweist, und daß ein Magnetjoch vorgesehen ist, welches an dem kapazitiv geschlossenen Ende der Rohrleitung beginnt, sich in zwei Arme aufteilt, die kurz unterhalb der emissionsfähigen Stelle in senkrecht zur Systemachse stehenden Schenkeln enden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen