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Elektronenröhrenanordnung zum Anfachen von ultrahochfrequenten elektromagnetischen
Schwingungen Die Erfindung betrifft Elektronenröhrenanordnungen zum Anfachen (Erzeugen,
Verstärken, Empfangen) von ultrahochfrequenten elektromagnetischen Schwingungen
des D:ezimeter- oder Zentimeterwellenlängengebiettes, bei denen die zu verstärkenden
ultrahochfrequenten Steuerspannungen einem auf die Frequenz der zu verstärkenden
Schwingungen abgestimmten, ,an das Steuergitter,angeschlo.ssenen Resonator (Steuerresonator)
zugeführt werden und ein zweiter, ebenfalls auf die Frequenz der zu verstärkenden
Schwingungen abgestimmter Resonator (Anfachresonator) angefacht wird (Hochfrequenzverstärker)
und im Falle .der Eigenerregung (Rückkopphing) außer zufolge des Durchgriffs eine
Kopplung des Steuerreson.ators .mit dem Anfachresonator besteht, die zur Entnahme
der Steuerspannungen dient und die Anfachung bewirkt.
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Bei Anordnungen zum Erzeugen, Verstärken öder Empfangen von ultrahochfrequenten
elektromagnetischen Schwingungen, insbesondere des Dezimeter- oder Zentimeterwellenlängengebietes,
mittels Drei@elektrodenröhren ist bereits (Patentschrift 698.17i) vorgeschlagen
worden, die Einrichtung so zu treffen, daß Anode Steuergitter und Kathode von Teilen
der Leiter von Doppelleitersystemen, die aus Metallflächen, wie Metallbändern, bestehen,
gebildet werden, derart, :daß Steuerraum (Kathode, Steuergitter) und Fallraum (Steuergitter,
Anode) der Elektronenströmung j e einem Doppelleitersystem, *zweckmäßig an :der
Stelle eines Spannungsbauches, angehören. Indem zwischen Steuergitter und Anode
der anzufachende Resonator liegt, stellt der Fallraum gleichzeitig den Anfachraum
.dar. Der Steuerraum und die ihn begrenzenden Elektroden (Kathode, Steuergitter)
und ebenso der Anfachraum und -die diesen begrenzenden Elektroden (.Steuergitter,
Anode) sind al:so,Bestandteile je eines Doppelleitersystems .der erwähnten Art.
Von den beiden Doppelleitersystem:en stellt das erstere den Steuerresonator, .das
andere den Anfachresonatordar. Die beiden Dopp;elleitersysteme sind bei dem älteren
Vorschlage an ihren dem Elektronenraum abgewandten Enden durch flanschartige Fortsetzungen
bzw. Umbiegungen der Leitungen lapazitiv miteinander verbunden, insbesondere kurzgeschlossen.
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Die Erfindung knüpft, indem der Anfachraum und ,die ihn begrenzenden
Elektroden und der Steuerraum und die ihn begrenzenden Elektroden je einem
von flächenhaften Leitern gebildeten Resonator (an der Stelle eines
Spannungsbauches
und der unmittelbar.enUnigebung desselben) als Bestandteile angehören. an den erwähnten
eigenen, älteren Vorschlag an. Bei diesem enthält der Anfachraum und damit der Anfachresonator
nicht den Steuerraum, sondern Steuerraum und Anf.achraum folgen, in .der Richtung
der Elektronenströinung gesehen, aufeinander, und zwar schließt sich er Anfachraum
unmittelbar an den Steuerraum an, indem das Steuergitter den beiden Räumen und den
beiden Resonatoren gemeinsam ist. Demgegenüber sieht- die Erfindung sozusagen eine
weitere räumliche Trennung, ein Auseinanderrücken des Anfachraumes und des Steuerraumes,
vor, indem die Elektronen nach denn Steuerraum einen Beschleunigungsraum durchlaufen,
ehe sie in derf Anfachraurn eintreten. Der den Anfachraum bildende Resonator (Anfachresonator)
hat mit dem den Steuerraum bildenden Resonator (Steuerresonator) nicht, wie bei
dem älteren Vorschlage, eine Elektrode, nämlich das Steuergitter, gemeinsam, sondern
Steuerresonator und Anfachresonator enthalten ausschließlich verschiedene Elektroden
und folgen, von der Kathode aus in der Richtung der Elektronenströmung gesehen,
aufeinander, und zwar getrennt durch .den zwischen ihnen und damit zwischen Steuerraten
und Anfachrauin liegenden Beschleunigungsrwlm. Ferner sollen von dem Beschleunigungsraum
hochfrequente Felder ferngehalten werden. Zu diesem Zwecke ist der Beschleunigungsraum
relativ zur Betriebsfrequenz verstimmt, d. h. er soll weit außerhalb der Resonanz
mit den ultrahochfrequenten Betriebsschwingungen liegen.
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Gegenstand der Erfindung ist daher, daß jeder der beiden Resonatoren
(Steuerresonator und Anfachresonator) von parallelen oder konzentrischen Metallflächen
gebildet ist und dem Steuerresonator der Steuerraum und die ihn begrenzenden Elektroden
und dein Anfachreson.ator lediglich .der Anfachraum (d. h. nicht auch der Steuerraum)
und die ihn begrenzenden Elektroden angehören, und daß die anfachenden Elektronen,
von der Kathode aus gesehen, nach ihrem Austritt aus dem Steuerraum und damit aus
dem Steuergitter einen relativ zur Betriebsfrequenz verstimmten Beschleunigungsraum
durchlaufen, ehe sie in den Anfachraum eintreten. Insbesondere wird nach der Erfindung
die Einrichtung so getroffen, daß die Elektrode, welche die Eintrittsöffnung für
.die Elektronen in den Anfachraum darstellt, als Beschleunigungsgitter dient und
die andere den Anfachraum begrenzende Elektrode die Anode ist, so daß also der Anfachresonator
zwischen dem Beschleunigungsgitter und der Anode liegt und seine Metallflächen diese
Elektroden (Beschleuniu gungsgitter Anode) als Bestandteil entlialtun nd der Beschleunigungsrauin
sich von dem Beschleunigungsgitter bis zu dein Steuergitter erstreckt, dessen Gleichvorspannung
wesentlich niedriger als diejenige des Beschleunigungsgitters ist.
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Zum Gegenstand der Erfindung gehören nicht entsprechende Anordnungen
in Br einsfeldschaltung, soweit sie Gegenstand einer eigenen, von demselben Tage
stammenden Anmeldung sind.
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Indem die beiden Resonatoren (Steuerrzsonator und Anfachr esonator)
von parallelen oder konzentrischen Metallflächen gebildet werden, sind die hochfrequenten
elektrischen Felder der beiden Resonatoren scharf voneinander getrennt, indem das
elektrische Feld jedes der beiden Resonatoren in dem von den einander zugekehrten
Metallflächen seiner Leiter begrenzten Raum lokalisiert ist. Störende Streufelder,
wie sie, wenn die Resonatoren aus Drahtkreisen oder Doppeldralitleitungen bestehen
würden, vorhanden wären, werden auf diese Weise zumindest weitgehend vermieden und
damit ungewünschte, unkontrollierbare Kopplungen zwischen den beiden Resonatoren
und auch zwischen Steuerraum und Anfachraum verhütet, da die -Metallflächen der
Resonatoren unmittelbar in die Elektroden übergehen (auf einem Teil ihrer Ausdehnung
die Elektroden bilden). Auch nachteilige Dämpfungen durch Streustrahlung (Verluststrahlung)
sind durch die bildung der Resonatoren vermieden, insbesondere wenn der Resonator
von konzentrischen Metallflächen gebildet wird und an seinen Enden durch Metallflächen
abgedeckt ist. (Das letztere gilt auch bezüglich der erwähnten Vermeidung von Streufeldern.)
In An-Betracht :der Trennung durch den Beschleunigungsraum ist auch .die zwischen
Steuerraum und Anfachraum sowie zwischen Steuerresonator und Anfachreson.ator infolge
des Durchgriff s bestehende Kopplung weitgehend herab- i gesetzt.
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Ferner wird infolge dieser Ausbildung des Steuerraumes und des Anfachraumes
als Bestandteil j e eines aus flächenli.aften Leitern gebildeten Resonators und
der dadurch erzielten Lokalisierung der elektrischen Felder das störende Auftreten
von hochfrequenten Streufeldern (von den Resonatoren her) in dem B-schleuniagungsraum
unterdrückt und deren störende Einwirkung auf den gesteuertcri Elektronenstrom,
der aus dem Steuergitter austritt und danach den Beschleunigungsraum zu durchlaufen
hat, vermieden. Dieses «-ir l wiederum besonäers vollkommen erreicht. wenn jeder
der beiden Resonatoren an- fsen Enden durch Metallflächen abgedeckt ist un-1 infolgedessen
einen praktisch allseitig von
Metallflächen begrenzten Raum bildet.
Ferner bieten .die erfindungsgemäßen Anordnungen den Vorteil, @daß .der Beschleunigungsraum
sich nicht innerhalb des Feldraumes des Anfachresonators -befindet.
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Nun besteht aber -noch .die Gefahr,-.daß durch andere Ursachen, zufolge
des Durchgriffs und insbesondere infolge des Elektronenwechselsträmes, zwischen
-den den Beschleunigungsraum begrenzenden Elektroden elektrische Felder auftreten
und bemerkenswerte Amplituden annehmen können, wenn der Beschleunigungsraum auf
die Betriebsfrequenz abgestimmt ist. Diese Gefahr ist um so größer, als es sich
um sehr kurze Wellen handelt und sich an die den Beschleunigungsraum begrenzenden
Elektroden Metallflächen des Steuerresonatürs und des Anfachresonators, deren Abmessungen
mit der Betriebswellenlänge vergleichbar sind, anschließen und zusammen ein auf
die Betriebsfrequenz abgestimmtes System bilden könnten. Ist der Beschleunigungsraum
auf die Betriebsfrequenz. abgestimmt, so entzieht er dem Anfachresonator Energie
und tritt gewissermaßen an die Stelle ..des Anfachresonators, was natürlich unerwünscht-
ist und den Beschleunigungsraum als solchen und die mit ihm beabsichtigte Wirkung
-zunichte machen würde. Um diese Gefahr .auszuschalten, ist der Beschleunigungsraum
relativ zur Betriebsfrequenz verstimmt, so daß er weit außerhalb der Resonanz mit
den Betriebsschwingungen liegt und daher nicht in seiner Eigenschwingung angeregt
wird.
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Der Beschleunigungsraum ist somit praktisch hochfrequenzfr@ei; d.
h. es können in ihm keine elektrischen Wechselfelder auftreten, die den aus dem
Steuergitter austretenden (in den Fallraum eintretenden) gesteuerten Elektronenstrom
nachteilig beeinflussen könnten. Die Elektronen sind in dem Beschleunigungsraum
gewissermaßen hochfrequenzmäßig sich selbst überlassen. Vielmehr kann der Beschleunigungsraum
dazu benutzt werden, um durch Bemessung des Abstandes und der Gleichspannungen .der
den Beschleunigungsraum begrenzenden Elektroden die Elektronen nach ihrem Austritt
aus .dem Steuerraum einer geeigneten Beschleunigung durch ein Gleichfeld zu unterwerfen,
so-daß .danach .die- Elektronen mit einer für die Anfachung richtigen Phase in den
Anfachraum eintreten und den Anfachraum in Zeiten durchqueren, die klein oder vergleichbar
mit der Periode der anzufachenden Schwingungen sind. Der Laufweg und .die Laufzeit
im Beschleunigungsraum kann verhältnismäßig .groß gev , iiihlt wer den, so @daß
auch bei höheren Steuerspannungen keine Beeinträchtigung der Steuerfähigkeit eintritt.
Ferner können mit Hilfe des Resch.leunigungsraumes Laufweg und Laufzeit im Anfachraum
der Periode der anzufachenden Schwingungen bequem an:gepaßt werden, ohne daß damit
,eine Rückwirkung auf den Steuerraum verbunden ist. Die Zuführung derSpeisespannungen
für dieElektroden .erfolgt zweckmäßig in Spannungsknoten der Resonatoren, was an
sich bekannt ist.
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Sofern @es sich um eine Anordnung in Eigenerregung (Rückkopplung)
handelt, erfolgt erfindungsgemäß dieRückkopplung zweckmäßig dadurch, daß der Anfachresonator
mit .dem Steuerresonator durch einen Kanal verbunden ist, der durch am der Elektronenströmung
abgewandten Ende an die Resonatoren angesetzte Metallflächen gebildet wird und außerhalb
des Beschleunigungsraumes und des Raumes verläuft, der durch die einander zugekehrten
Metallflächen der Resonatoren begrenzt wird.
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Es sind auch in anderen älteren Vorschlägen und ferner vor dem Anmeldungstage
in öffentlichen Druckschriften bereits Elektronenröhrenanordnungen zum Anfachen
ultrakurzer Wellen mit mehreren Gittern behandelt worden. Von den Gegenständen dieser
älteren Vorschläge und Veröffentlichungen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
schon dadurch, daß beim Erfindungsgegenstand nicht Drahtkreise oder Doppeldrahtleitungen
al.s Schwinggebilde verwendet werden, sondern grundsätzlich die beiden durch den
Beschleunigungsraum voneinander getrennten Resonatoren von parallelen oder konzentrischen
Metallflächen gebildet werden, denen der Anfachraum bzw. der Steuerraum und die
diese Räume begrenzenden Elektroden angehören. Weitere unterscheidende Merkmale
ergeben sich aus dem Folgenden Es sind bereits Anordnungen in Brem.sfel.dschaltung
bekanntgeworden, bei .denen Elektronenröhren mit mehreren Gittern verwendet werden
und an die Elektroden mehrere Schwingungskreise bzw. Doppeldrahtleitungen angeschlossen
sind, z. B. haben bekanntgewordene Untersuchungen zu dem Ergebnis geführt, d:aß
.die Intensität der erzeugten Schwingungen mit der Zahl .der abgestimmten Schwingungssysteme
wachse. Diese bekannten Anordnungen unterscheiden sich vom Erfindungsgegenst.arid
schon grundsätzlich dadurch, .daß bei ihnen der die Anfachung bewirkende negative
Widerstand lediglich durch die Elektronenlaufzeiten zustande kommt, während beim
Erfindungsgegenstand einem Steuerresonator zu verstärkende hochfrequente Steuerspannungen
zugeführt werden und dadurch ein zweiter Resonator, der Anfachresonator, zu Schwingungen
angefacht wird und also eine Hächfrequenzverstärkung
im Sinne der
bei den längeren Wellen üblichen Hochfrequenzverstärkung durchgeführt wird. Sofern
es sich um erfindungsgemäße Anordnungen in Eigenerregung handelt, kommt der negative
Widerstand durch Rückkopplung zustande, indem zwischen dem Anfachresonator und dem
Steuerresonator außer zufolge des Durchgriffs eine Kopplung besteht.
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Schon dadurch unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand auch von
denjenigen bekannten Anordnungen in Bremsfeldschaltung, bei denen zwischen Kathode
und Anode zwei gleich oder wenigstens annähernd gleich stark positiv vorgespannte
Gitter vorgesehen sind und die Anfachung in .einer höheren Frequenz als der Elektronengrun:dfrequenz
dadurch zustande kommen soll, daß .die Elektronen um die beiden Gitter herumpendeln,
so daß. der Raum zwischen -den beiden Gittern von den Elektronen bei ihrem Hin-
und Rückflug durchstoßen wird und für die Frequenz der entstehenden Schwingungen
die Elektronenlaufzeit zwischen ,den beiden Gittern maßgebend ist. Zwischen den
beiden Gittern ist dementsprechend ein auf diese Frequenz abgestimmtes Schwinggebilde
(Lecherdrahtleitung) angeschlossen, an dessen Stelle gegebenenfalls zwei Schwinggebilde
treten können, von denen das eine zwischen der Kathode und dem dieser benachbarten
Gitter und das andere zwischen der Anode und dem dieser benachbarten Gitter angeschlossen
ist. Eine Hochfrequenzverstärkerschaltung bzw. Rückkopplungsschaltung wie beim Erfindungsgegenstand
(in der bei den längeren Wellen üblichen Ausdrucksweise) liegt bei diesen bekannten
Anordnungen ebenfalls nicht vor.
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Des weiteren sind Anordnungen in Bremsfeldsch.altung bekannigeworden,
bei denen zwischen dem hochpositiven Gitter und der Kathode ein Fanggitter vorgesehen
ist, um .den auf das hochpositive Gitter fließenden Elektronenstrom herabzusetzen.
Eine verbesserte Arbeitsweise .des Fanggitters soll bei diesen bekannten Anordnungen
dadurch erzielt werden, daß dem Fanggitter eine gegenüber der Anoden-(Bremsielektroden-)Wechselgpannung
um etwa rSo phasenverschobene Wechselspannung aufgedrückt wird. Ein Steuerresonator
zwischen Fanggitter (erstem Gitter) und Kathode ist nicht vorhanden. Wollte man
andererseits den Raum zwischen dem Fanggitter und dem hochpositiven Gitter als Steuerraum
und den an diese Elektroden angeschlossenen Resonator als Steuerresonator auffassen,
so wäre dieser Resonator von dem zwischen dem hochpositiven Gitter und der Anode
liegenden Re:sonator überhaupt nicht getrennt, denn beide Reson.atomen haben die
beiden hochpositiven Gitter und den .diese verbindenden Leiter gemeinsam. Diese
bekannten Anordnungen sind .daher mit dem Erfindungsgegenstand nicht zu vergleichen,
im übrigen auch deshalb nicht, weil bei diesen bekannten Anordnungen der negative
Widerstand lediglich durch die Elektronenlaufzeiten zustande kommt (Barkhausen-Kurz-Schwing
ungen) .
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Ferner sind bereits Anordnungen in Bremsfeldschaltung vorgeschlagen
worden, bei denen zwischen der Kathode und dem hochpositiven Gitter ein Abschirmgitter
mit geeigneter Vorspannung angeordnet ist und bei denen der Hochfrequenz bestimmende
Kreis (Anfachkreis) zwischen dem hochpositiven Gitter und der Kathode liegt und
dem Abschirmgitter (Hilfssteuergitter) Schwingungen zugeführt werden sollen, die
den Schwingungen des positiven Gitters annähernd phasengleich sind. Gemäß dem älteren
Vorschlage ist zu diesem Zweck ein z. B. aus einer Doppeldrahtleitung bestehendes
Schwinggebilde zwischen dem Abschirmgitter (ersten Gitter) und der Kathodeangeschlossen.
Dieses Schwinggebilde soll mit dem Anfachkreis (,zwischen ;der Kathode und dem hochpositiven
Gitter) durch die gemeinsame Innenkapazität der Röhre zwischen Kathode und Abschirmgitter
gekoppelt sein. Die beiden Resonatoren sind also nicht wie beim Erfindungsgegenstand
durch einen Beschleunigungsraum voneinander getrennt, sondern die beiden Re:sonatoren
haben eine Elektrode, nämlich die Kathode und ferner den zwischen Kathode und Abschirmgitter
liegenden Feldraum gemeinsam.
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Des weiteren sind bereits Rückkopplungsschaltungen mit positiver Anode
und zusätzlichem Beschleunigungsgitter vorgeschlagen worden, welches, in der Elektronenflugrichtung
gesehen, hinter dem Steuergitter angeordnet ist. Das Beschleunigungsgitter soll
stromlos sein. Dementsprechend ist bei Verwendung eines Steuergitters, das aus einzelnen
Streben besteht, die Anordnung so getroffen, daß die Streben des Steuergitters (ersten
Gitters) halbkreis-, U- oder V-förmigen Querschnitt aufweisen und so angeordnet
sind, daß die Streben des positiven .Gitters (zweiten Gitters) vollständig oder
, nahezu vollständig innerhalb der Mulden liegen, ,die von den Streben des Steuergitters
gebildet werden. Es ist infolgedessen zwischen den beiden Gittern nicht ein Raum
vorhanden, den die anfachenden Elektronen durchlaufen könnten. Ferner unterscheidet
sich der Erfindungsgegenstand vom Gegenstand des älteren Vorschlages durch die Anordnung
und Ausbildung der Resonatoren.
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Durch die schaltungs- und anordnungsmäßige Aufeinanderfolge von Steuerraum,
Beschleunigungsraum und Anfachraum im
Zuge der Elektronenströmung
und die dadurch und durch die angegebene Ausbildung und Einverleibung von Elektroden
in die Metallflächen der Resonatoren werden beim Erfindungsgegenstand die schon
erwähnten Vorteile erzielt. Die anfachenden Elektronen können auf einem Teil ihres
Weges, nämlich in dem Beschleunigungsraum, ungestört von hochfrequenten Wechselfeldern
verlaufen und in diesem Raum einer ;gewünschten Beschleunigung durch ein Gleichfeld
unterworfen werden.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung mögen die in den Abbildungen
dargestellten Au.sführungsbeispielederselben dienen.
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Ein Ausführungsbeispiel zeigt .die Abb. i, und zwar ist Abb. i a ein
Schnitt längs x-x der Abb. i b. In Abb. iä, bedeuten: K die Kathode, G1 das Steuergitter,
G2 das zweite Gitter, welches mit G, den Beschleunigungsraum abgrenzt, und A die
Anode. I( und G1 sind die Enden eines Lechersystems .der Länge ,1/z, wo A, die Wellenlänge
bedeutet. Dieses System schwingt derart, daß in seiner Mitte ein Spannungsknoten
auftritt, bei welchem zweckmäßigerweise die Gleichspannungen zugeführt werden, während
an den Enden, insbesondere am KG,-Ende, ein ,Spannungsbauch entsteht, derart, daß
das in ihm auftre£ende elektrische Feld zum Hervorrufen der Steuerwirkung benutzt
wird. In analoger Weise sind das Gitter G2 und die Anode A die Enden der beiden
Leiter eines zweiten Lechersystems der Länge A/z. Das zur Steuerung und das zur
Anfachung dienende Lechersystem sind derart zueinander angeordnet, daß der zwischen
.den beiden Gittern G1, G2 gelegene Beschleunigungsraum weit außerhalb .der Resonanz
mit den ultrahochfrequenten Schwingungen liegt. Diese Anforderung kann beispielweise
erfüllt werden durch eine Anordnung entsprechend Abb. i b. Führt man am Ende RS
ultrahochfrequente Schwingungen zu und -stellt die Gleichspannungen von G1, G2 und
A in der Weise ein, daß eine .maximale Steuerwirkung der aus K austretenden Elektronen
und eine maximale Anfachung der durch das Gitter G2 in den G2-A-Raum eintretenden
Elektronen erfolgt, so kann an den Enden T U eine verstärkte ultrahochfrequente
Schwingung abgenommen werden. Die Anordnung arbeitet also als Verstärker für Zentimeter-
und Dezim.eterwellen. Statt der in den Abb. i a und i b dargestellten ebenen Anordnung
kann mit Vorteil .eine in den Abb. z a und ab wiedergegebene zylindersymmetrische
Anordnung gewählt werden. Sie zeichnet sich gegenüber der ebenen Anordnung .durch
geringe Streustrahlung, also geringe Verlustdämpfung aus, ist aber im übrigen in
genau derselben Weise aufgebaut, wie dies für die ebene Anordnung der Abb. i a und
z b der Fall ist. In .den beiden Ausführungsbeispielen erstreckt sich, von .der
Stelle der Elektronenströmungaus gesehen, der Steuerresonator in entgegengesetzter
Richtung wie der Anfachresonator. Auf diese Weise ist der von den beiden Gittern
G1 und G2 und .den sich an diese anschließenden Metallflächen begrenzte Raum gegenüber
der Betriebswellenlänge verstimmt.
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Sobald die Möglichkeit der Verstärkung besteht, kann durch Einführung
einer geeigneten Kopplung zwischen dem Resonator, welchem der Anfachraum angehört,
eine Entdämpfun:g des gesamten Schwinggebildes z. B. zu Empfangszwecken hervorgerufen
werden, eine Entdämpfung, die schließlich bis zur Selbstanregung von Schwingungen
getrieben werden kann, so .daß die Anordnung als Erzeuger von ultrahochfrequenten
Schwingungen, beispielsweise als Sender für ultrahochfrequente, elektrische Wellen
arbeitet. Natürlich müssen Kopplungen der beiden Resonatoren und die Laufzeit der
Elektronen von der Kathode bis zum Eintritt in den Anfachraum G2-A derart aufeinander
abgestimmt werden, was zweckmäßigerweise durch Wahl der Beschleunigungsspannung
und .des Abstandes G1, G2 geschieht, daß der gesteuerte Elektronenstrom mit einer
für die Anfachung richtigen Phase in den Anfachraum G2 eintritt.
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In den Abb. 3 a und 3:b Ist der Querschnitt und der Längsschnitt -einer
derartigen Anordnung wiedergegeben. Kathode K, Steuergitter G1, Beschleunigungsgitter
G2 und Anode A sind .hier in die Mitte von Resonatoren der Länge A/2 verlegt, die,
da die Elektroden in einem Spannungsbauch sich befinden müssen, an ihren Enden durch
geeignete Kapazitäten kurzgeschlossen sind. An einem Ende bildet die Kurzschlußkapazität
eine Platte P, die den entsprechend verbreiterten Stirnflächen der zylindrischen
Elektroden als zweite Belegung eines Kondensators gegenübersteht. Diese dem Resonator
des Steuerraumes I(-Gl und dem Resonator des Anfarhraumes G2 -A
gemeinsame
Kondensatorplatte P vermittelt die Kopplung zwischen den beiden Resonatoren. Je
kleiner der Zwischenraum zwischen dieser Platte P und den ihr gegenüberstehenden
Stirnflächen der Elektroden gewählt wird, um so größer ist de Kapazität und um so
kleiner die Kopplung zwischen Anfachraum und Steuerraum. In dem an der Platte P
bestehenden Spannungsknoten der beiden Resonatoren werden zweckmäßigerweise auch
die Gleichspannungen der Elektroden zugeführt. Diese Anordnung der Rückkopplungsmittel
innerhalb der metallischen Wandung des Resonatorhohlraumes ist deshalb von besonderer
Bedeutung, weil sie eine besondere
einwandfreie Bestimmung der Phasenlage
der einzelnen R.esonatoren zueinander ermöglicht insbesondere die Phasenlage von
äußeren Einflüssen, wie Strahlungskopplung usw., voll kommen unabhängig macht. Auf
.der Gegenseite zur Platte P verengert sich der Anodenzylinder A auf .einen
Zylinder W, der der Verlängerung des Zylinders G. in einem kleinen Spalt
gegenübersteht. Auch dieser kleine Spalt ,dient als Kapazität für den Resonator,
welcher der Anfachraum G.-A angehört. Der Zylinder W, der beispielsweise eine Länge
von %/4 haben kann, schließt ab mit einer Ebene E, aus welcher der innere Zylinder
G.-frei herausragt und infolge davon als Antenne der Länge 2/4, also als Strahler
dient. Die Ankopplung des Strahlers an den Anfachrauiii G2-A wird angepaßt durch
geeignete Wähl des Zylinderdurchmessers TV. Je enger der Zylinder Tir an
:die Verlängerung des Zylinders G, anschließt, um so loser ist die Kopplung zwischen
Strahler und Anfachraum. Der Beschleunigungsraum ist von den beiden konzentrischen
Rohren, .die in ihrer :Mitte das Steuergitter G, und das Beschleunigungsbitter G.=
bilden, begrenzt und stellt daher ebenfalls ein kernzentrisches Lechersystem dar.
Die Abb. 3 b läßt einen zwischen die beiden Rohrleitungen eingefügten Körper Z erkennen,
der eine Verstimmung des Beschleunigungsraume ermöglicht, so daß der Raum zwischen
den beiden Gittern Gi, G., weit außerhalb .der Resonanz mit den Betriebsschwingungen
liegt. Wie aus Abb. 3 b ersichtlich ist, ist zum Zwecke der Rückkopplung zwischen
Anfachresonator und Steuerresonator ein von metallischen Flächen begrenzter Verbindungskanal
geschaffen, und zwar unter Umgehung des Raumes, der von dem Steuergitter G, und
dein Beschleunigungsgitter G2 und den sich an diese Gitter anschließenden Metallflächen
begrenzt wird. Das elektrische Feld, das zum Zwecke der Rückkopplung von dein Anfachresonator
in den Steuerresonator geleitet wird, ist zwischen der Platte P und den ihr gegenüberstehenden
Umbiegungen des Rohres geführt, das das Steuergitter G, bildet.
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Die Anfachwirkung ist um so größer, je mehr Elektronen in den :@nfachraum
0.>-A eintreten. Es ist infolgedessen darauf -zu achten, daß ein möglichst geringer
Prozentsatz des von der Kathode ausgehenden Elektronenstromes an einem der Gitter
G1 bzw. G_ verlorengeht.
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Da die Raumladesteuerung bei sehr hohen Frequenzen beeinträchtigt
wird, wenn nicht äußerst kleine Abstände und Laufzeiten zwischen Kathode K und Steuergitter
G, gewählt werden, empfiehlt es sich, bei besonders hohen Frequenzen als Elektronenquelle
eine zwischen einer Glühkathode und einer oder mehreren zweckmäßig stab- oder bandförmigen
Hilfsanoden mit schwach positiver Vorspannutig übergehende Elektronenströmung als
Elektronenquelle zu benutzen.
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Endlich ist es möglich, mit ein und dz #rselben Kathode auf zwei im
Gegentakt arbeitende Systeme, bestehend aus je einem Steuerraum KG" einem Besclileunibtingsrauni
G,-G. und einem Anfachraum G.-A, einzuwirken. Es kann dies beispielsweise cla ltirch
geschehen, daß der Anordnung in Abb. i b eine zum Katho@denl.eiter ,5`K als Spiegelachse
spiuäels@-minetrische Anordnung zugeordnet wird. Von K gehen dann in beiden Richtungen
El: ktronenströme aus, von -denen jeder in einem ihm zugeordneten Steuerraum beeinflullt
und in einem besonderen Anfachrauin zur Erzeugung ultrahochfrequenter Schwingungen
ausgenutzt wird. Bei zylindrischer Anordnung der Elektroden bzw. Resonatoren entstehen
dann Systeme mit Schlitzanode, Schlitzsteuergitter und Schlitzbeschleunigungsgitter.