DE715037C

DE715037C - Elektronenroehre, insbesondere zur Verstaerkung sehr hoher Frequenzen

Info

Publication number: DE715037C
Application number: DEL93249D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Felix Herriger
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1937-09-14
Filing date: 1937-09-14
Publication date: 1941-12-12
Also published as: NL51603C

Description

Elektronenröhre, insbesondere zur Verstärkung sehr hoher Frequenzen Bei der Herstellung von Elektronenröhren für sehr hohe Frequenzen, insbesondere für einen Wellenbereich unterhalb von 3 m; zeigt sich, daß die Eigenkapazitäten der Elektroden und die Induktivitäten der Zuführungsleitungen so hohe Werte annehmen, daß praktisch eine Verstärkung von Sch-wingungen nicht möglich ist. Es tritt dann sehr leicht durch die Rückkopplung über die inneren Röhrenkapazitäten (Huth-Kühn-Schaltung) eine Selbsterregung von wilden Schwingungen ein.
Zur Vermeidung dieser Selbsterregung hat man bereits vorgeschlagen, innerhalb des Vakuumgefäßes Neutralisationskondensatoren einzubauen, jedoch .ergibt sich hierbei der Nachteil, daß ein induktiver Spannungsabfall auf den Kathodenleitungen entsteht, wodurch die durch die Neutralisationskondensatoren bewirkte Symmetrierun;g der Anordnung wieder aufgehoben wird. Vorliegende Erfindung schlägt zur Verineidun;g dieser Nachteile vor, eine Elektronenröhre mit zwei in einem Gefäß eingebauten, im Geigentakt geschalteten und neutralisierten Systemen zu verwenden, bei der erfindungsgemäß jedes System durch Verwendung einer einseitig emittierenden Kathode aus einem aktiv an der Entladung teilnehmenden Teil (Verstärkerteil) und einem symmetrisch zur Kathode angeordneten, nur zur Neutralisation dienenden kalten Teil (Neutralisationsteil) besteht, und bei der jeweils der Neutralisationsteil des :einen Systems mit dem Verstärkerteil des anderen Systems zwecks Neutralisation elektrisch verbunden ist. Die Anode des Verstärkerteils des einen Systems und die Anode des Neutralisationsteils des anderen Systems bilden eine Einheit, die die Kathode nicht umschließt, während das Gitter des Verstärkerteils und des Neutralisationsteils jedes Systems eine Einheit bilden _, die die Kathode umschließt; die Gitter der beiden gysteme sind voneinander getrennt, und es sind Mittel vorzusehen, um das Fließen eines Elektronenstromes im Neutralisationsteil zu vermeiden.
An Hand beiliegender Abbildungen sei d,-r Erfindungsgedanke näher erläutert. Abb. i -zeigt eine Schaltuns der Elektrodensystcnie, Abb. 2 und 3 die Ausführungsform einer derartigen Röhre in zwei Schnitten.
In der Abb. i sind sämtliche in der die Erfindung bildenden Elektronenröhre entlialtenen Teilkapazitäten und Teilinduktivitäten dargestellt. i und 2 sind die Teilkapazitäten der geheizten Elektrodensysteme, 3 und die Teilkapazitäten der als Neutralisationssystem dicncnden kalten Elektrodensysteme. In jedem dieser Teile ist jeweils die Gitter-=\.noden-I,Z«pazität C", die Gittcr-Kathoden-Kapazität C,1: und die Anoden-Kathoden-Kapazität C"l, enthalten. Die Induktivitäten der Gitterzuführungsleitungen sind mit L" die der Anodenzuführungsleitungen mit L,l und die der Kathodenzuführtingsleitungen init 1-l, bezeichnet. Eine Steuerung der Elektrodensysteme der Röhre erfolgt über die Spule 5, während in dem gemeinsamen Anodenkreis die Ausgangsleistung über die Spule 6 entnommen@ wird. Die gemeinsame Kathodenleitung ist im Punkt E geerdet. Die dargestellte Anordnung ist in sich vollkommen neutralisiert, so daß über die inneren Schaltungskapazitäten hzw. Induktivitäten keine Selbsterregung von Schwingungen eintreten kann. Weiterhin fließt in der gemeinsamen Kathodenleitung zum Erdanschlußpunkt kein Hochfrequuuzstroin.
Abb. 2 und 3 zeigen eine Ausführung einer derartigen Gegentaktröhre. In einem Vakuumgefäß i sind zwei Kathoden 2 und 3, zwei Gitter 4. und 5 und zwei Anoden 6 und ; angeordnet. Die Kathoden sind als Handkathoden ausgebildet und parallel zu den Flächen die Anoden angeordnet. Die Kathoden 2 und 3 sind jeweils nur auf einer Seite mit einer Emissionsschicht bedeckt, und zwar auf gegenüberliegenden Seiten in den verschiedenen Teilsystemen.
Die in der Abb. i dargestellte Kapazitätsverteilung ii,ird durch ein derartiges Elektrodensystem dargestellt, und zwar entspricht die Kathode 2 mit dem Gitter .1 und die zugehörigen Teile der Anodenbleche der Abb. 2 den Teilen i und 3 der Abb. i. Eine Seite dieses Teilsystems, in der eine Emissionsschicht wirksam ist, bildet das geheizte Elektrodensystem, während die gegenüberliegende Seite das zur Neutralisation dienende kalte System bildet. Die dargestellte Ausführung weist den besonderen Vorteil auf, daß das Steuergitter und die zugehörigen, als Neutralisationskondensatoren wirksamen Gitterteile direkt miteinander verbunden sind, so daß die Verbindungsleitungen praktisch keine Selbstinduktion haben. Diese Wirkung wird dadurch vergrößert, daß die Gitter aus Wendel.i bestehen, deren Drähte senkrecht zur Achse der Kathoden verlaufen.
1?ntsprechend sind die Kathode 3, das Gitter 5 lind die entsprechenden Teile der Anoden der Abb. 2, die als die Schaltungsteile 2 und .l der Abb. i wirken.
Die Zuführung der Gitterspannungen von der Spule 5 in Abb. i erfolgt über die Zuleiturigen S (;s. Abb. 2 und 3 " während die Anodenströme über die Zuführungen e9 t siehe Abb. 2 und 3 ) abgenommen werden. ['in einen kontinuierlichen übergang des Wellenwiderstandes von den Anodenblechen zu den anzuschließenden Leitungen zu erhalten, werden die Anschlußpunkte mit Blechverkleidungen io versehen.
Der Aufbau der Anordnung erfolgt derart, daß die Durchführungen, die besonders die Abb. 3 zeigt, radial in einem Ring i i aus keramischem Material eingeschmolzen werden. Dann werden die Elclztrodeiisystein:e aufgebaut und das Gefäß auf beiden Seiten durch zwei Glashauben 12 abgeschlossen, in denen die E.lektrodensysteme durch die Scheiben 13 und 14 aus Isolationsmaterial geführt sein können. Um bei Röhren hoher Leistung eine direkt geheizte Kathode verwenden zu können, wird, wie in Abb.:l dargestellt ist, zusätzlich zu einer geheizten Kathode 15 eine zweite drahtförmige, kalte Kathode i,) vorgesehen, die sich in der Mitte mit der geheizten Kathode kreuzt und die die Steuerung des Emissionsstromes durch das -.\-eutralisationssystem verhindern soll. In ähnlicher Weise kann die Abschirmung zwischen geheiztem System und Neutralisationssystein durch ein System Blech erfolgen. Man kann die beiden Gitter-KathoAen-Svstemc auch nebeneinander anordnen, wobei die Kathoden am oberen und unteren Ende durch kurze Leitungen miteinander verbunden werden. Die Anodenteile kann man bei Röhren höherer Leistung hohl ausbilden, an die#e zu-ei hohle Durchführungen anschlicl-.,en und so eine. Wasserkühlung vornehmen. Bei Antcendu-ng der Wasserkühlung kann das ganze Elektrodensystem in einem geschlossenen keramischen Gefäß angeordnet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektronenröhre, insbesondere zur Verstärkung sehr hofier Frequenzen mit zwei in .einem Gefäß eingebauten, in Gegentakt geschalteten und neutralisierten Systemen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes System durch Verivendungeiner einseitig emittierenden Kathode aus einem aktiv an .der Entladung teilnehmenden. Teil (Verstärkerteil) und einem symmetrisch zur Kathode angeordneten, nur zur Neutralisation .dienenden kalten Teil (Neutralisationsteil) besteht, und daß jeweils der Neutralisationsteil des einen Systems mit dem VerstärkerteiI des anderen Systems zwecks Neutralisation elektrisch verbunden ist.
2. Elektronenröhre nach Anspruch i, dadurch ;gekennzeichnet, daß die Anode des Verstärkerteils des :einen Systems und die Anode des Neutralisationsteils des anderen Systems :eine Einheit bilden, die die Kathode nicht umschließt.
3. Elektronenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter des Verstärkerteils und des Neutralisationsteils jedes Systems eine Einheit bilden, die die Kathode umschließt, daß die Gitter der beiden Systeme voneinander getrennt sind und daß Mittel vorgesehen sind, um das Fließen eines Elektronenstromes im Neutralisationsteil zu vermeiden. q..
Elektronenröhre nach Anspruch 3, dadurch ,gekennzeichnet, daß: mit gut emittierender Schicht bedeckte Kathoden verwendet sind, deren Abmessungen so gewählt sind, daß das elektrische Feld des Neutralisationsteils den dem Verstärkerteil zugewandten Teil der Kathode nicht beeinflussen kann, und daßder dem Neutralisationsteil zugewandte Teil der Kathode nicht mit einer Emissionsschicht bedeckt ist.
5. Elektronenröhre nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß indirekt geheizte Flachkathoden verwendet sind, die nur einseitig in Richtung der `'erstärkersysterne emittieren.
6. Elektronenr öhre nach Anspruch ¢, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise aus Draht bestehende Kathode durch einen nicht geheizten Draht oder Schirm gegen das Feld des Neutralisationssystems abgeschirmt ist. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der beiden im Gegentakt schivinggenden Systeme eine Einheit bildet. B. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Zwei Kathoden verwendet sind, die miteinander durch kurze Leitungen verbunden sind.