-
Anordnung zum Anfachen u#ltraho#hfrequenter elektromagnetischer Schwingungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Anfachen (Erzeugen, Verstärken,Empfangen)
ultrahochfrequenter elektromagnetischerSchwingungen, insbesondere des Zentimeterwellenlängengebietes"mittels
gittergesteuerter Elektronenströmung, bei der die Anfachung durch eine Kopplung
eines zwischen Kathode und Steuergitter angeschilossenen Schwinggebildes mit einem
zwischen Kathode undAnöde angeschlossenen Schwing" gebilde erfolgt.
-
Es ist bereits bekanntgeworden, die in der Langwellentechnik üblicheHochfrequenz-#,erstärkung
auch bei den ultrahochfrequenten Schwingungen anzuwenden und dabei die Einrichtung
so zu treffen, daß der Gitterkreis, dem-die zu verstärkenden Schwingungen zugeführt
werden, und der Anodenkreis, dem die verstärkten Schwingungen entnommen werden,
auf die Betriebsfrequenz abgestimmt sind und durch je eine Lecherleitung
zusammen mit der zugehörigen Elektrodenkapazität gebilfdet werden. Die Lecherleitungen
bestehen bei den bekannten Anordnungen aus Doppeldrahtleitungen, die an die Elektrodenanschlüsse
der Röhre angeschlossen sind. Dieses hat zur Folge, daß an den Anschlußstellen störende
Reflexionen auftreten.
-
Ferner war bereits bekannt, solche störenden Reflexionen zu vermeiden
und einen hohen Hochfrequenz-widerstand zwischen zwei Elektroden zu erzielen, indem
die beiden konzentrischen Elektroden (Gitter und Anode) kontinuierlich in die rolirförmigen
Leiter einer konzentrischen Lecherleitung übergehen oder mit anderen Worten Bestandteil
einer konzentrischen Lecherleitung sind. Die konzentrische Lecherleitung stellt
den Nutzkreis dar und ist auf die Betriebsfrequenz abgestimmt, sie besitzt eine
solche Länge, daß an ihrem einen offenen Ende, an dem di# Elektronenströraung übergeht,
ein Spannungsbauch -für die Betriebsfrequenz vorhanden ist.
-
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Kathode und Anode
als auch Kathode und Steuergitter Bestandteil der Metallflächen je eines
auf die Betrielbsfrequenz abgestimmten, von zwei parallelen Bändern oder zwei konzentrischen
Leitern -bzw. einem schwingenden Hohlraum gebildeten Resonators zweckmäßig an der
Stelle eines Spannungsbauches sind, und daß die von den Elektroden abgewandtenEnden
beiderLeiterflächen der sich lediglich am Ort der Elektronenströmung überdeckenden
Schwingsysteme hochfrequenzmäßig ineinander übergehen.
-
Auf diese Weise ist sowohl im Anodenkreis als auch im Gitterkreis
die nachteilige Wirkung der Elekträdenkapazität vermieden. Es ist nicht nur zwischen
den Elektroden (Kathode, An#ode), die dem Nutzkreis angehören, sondern auch zwischen
den Elektroden (Kathode, Gitter), die dem Steuerkreis angehören, ein wohldefinierter
hoher Hochfrequenzwiderstand (Schwungradwiderstand)
für die Betriebsfrequenz
und dam-it auch das Vorhandensein eines starken elektrischen Steuerfeldes zwischen
diesen Elektroden (Kathode, Gitter) gewährleistet.
-
In - beiden Resonatoren fließen von den Elektroden aus die
Schwingströme über Metallflächen und können sich daher über Cr große Leitungsquerschnitte
verteilen, so daß sich die Eigenverluste gering gestalten. Ab-
gesehen #davon
ist das elektrische Feld jedes der beiden Resonatoren zwischen den Metallflächen
desselben lokalisiert. Nachteilige Kopplungen zwischen den beidenResonatoren durch
Streufelder sind dementsprechend weitgehend unterdrückt. Diedie Anfachung bewirk-ende
Kopplung zwischen den beiden Resonatoren (Rückkopplung) ist in #derWeise bewirkt,
daß von den dem Anddenkreis an-U - -troden, zwischen denen die gehörenden
Elek Anodenwechselspann,ung herrscht, Hochfrequenzenergie, und zwar zwischen Metallflächen
geleitet, in den Feldraum zwischen Kathode und Steuergitter gelangt und durch das
in diesem Feldraum durch das Mitschwingen des die Kathode und das Gitter enthaltenden
Resonators auftretende elektrische Feld (Gitterwechselspannung) die Elektronen gesteuert
und dadurch verstärkte Schwingungen -im Anodenkreis ausgelöst werden. Diese Kopplung
ist inithin so gestaltet, daß ein, störender Einfluß von Streufeldern auf die gewünschte
Phasenlage von Ano,denwechselspannung und Gitterwechselspannung vermieden wird.
-
Es ist bereits vorgeschlagen worden, daß Anode, Gitter und Kathode
von Teilen der Leiter von Doppelleitersystemen, die aus Metallflächen, wie Metallbändern,
bestehen, gebildet or sind, -derart, (daß Steuerraum (Gitter-Kathode) und Fallraum
(Gitter-Anode) der Elektronenströmting je einem Doppelleitersystem zweckmäßig
an der Stelle eines Spannungsbauches angehören, und daß die Doppelleitersysteine
an ihren dem Elektronenraum abgewandten Enden durch flanschartige Fortsetzungen
bzw. Umbiegungen der Leiter kapazitiv miteinander verbunden, insbesondere kurzgeschlossen
sind. Beim Erfindungsgegenstand sind in ähnlicher Weise zwei Resonatoren vorhanden,
von denen der eine ebenfalls die Kathode und das Steuergitter als Bestandteile enthält.
Während jedoch beim älteren Vorschlage der zweite, den Nutzkreis darstellende Resonator
das Steuergitter und die Anode als Bestandteile enthält, sind beim Erfindungsgegenstand
die Kathode und die Anode Bestandteile des den Nutzkreis darstellenden zweiten Resonators.
-
Ferner sind bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen das
frequenzbestimmende Gebilde aus einem Hohlraum besteht, in dessen Innern in einem
Spannungsbauch die anfachende Elektronenstr6-mung übergeht und der nach außen hin
sowohl durch Spannungsknoten abgeschlossen ist als auch durch seine Metallflächen
ößtenteils begrenzt ist. Insbesondere wird nach diesem älteren Vorschlage der frequenzbestimmende
Hohlraum von zwei konzentrischen Metallrohren, -die auf einem Teil ihrer Ausdehnung
an der Stelle, eines Spannungsbauches als Kathode und Anode wirken, begrenzt, während
zwischen tdiesen- beiden Rohren konzentrisch zu dem die Anode bildenden Rohr ein
drittes Metallrohr vorgesehen ist, das an der Stelle des erwähnten Spannungsbauches
als Gitter ausgebildet ist. Von dem einen Spannungsknoten aus erstrecken sich die
beiden die Kathode und die Anode boildenden Röhre über eine ganze Wellenlänge, dagegen
das dritte, das Gitter bilidende Rohr nur auf eine Dreiviertelwellenlänge, so daß
- in der Nachbarschaft des zweiten Spannungsknotens ein von dem dritten Röhr
nicht #durchsetzter Raum vorhanden ist, durch dessen Verinittlung ein zur Anoden-wechselspannung
phasengleiches elektrisches Feld nvischen Kathode und Gitter auftritt (Rückkopplung)
und bei entsprechender Wahl der Elektronenlaufzeiten zwischen Kathode und Anode
Schwingungsanfachung bewirkt. Es sind sozusagen ein zwischen Kathode und Anode liegender
Resonator und ein zwischen Kathode. und Gitter liegender Resonator, ineinandergeschachtelt,
konzentrisch zueinander angeordnet. Beim Erfindungsgegenstand dagegen überdecken
sich die beiden Schwingsysteine lediglich am Ort der Elektronenstr;iniung. Dadurch
hat man eine größere Freiheit in 4er Anordnung und Bemessung der einzelnen Resonatoren
i und kann dadurch auch in einfacher und vorteilhafter Weise eine Rückkopplung durchführen,
bei der die Gitterwechselspannung gegenphasig zur Anodenwechselspannung schwingt.
-
Eine in vielen Fällen besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung
liegt darin, daßdie Resonatoren aus von parallelen Bändern gebildeten Lechersystemen
bestehen. Längs der Leitungsachse besitzt ein solcher Resena,tor bei gleichbleibender
Bandbreite gleichbleibenden Wellenwiderstand. . Besteht das Bedürfnis, die
Abstände der Bänder etwa mit Rücksicht auf die Elektrpneiilaufzeit und Betriebsspannungen
in bestimmter Weise zu wählen, und soll trotzdem der Wellenwiderstand längs der
Lechersysteme unverändert erhalten bleiben, so kann dies in der Weise geschehen,
daß mit a:13nehmendem Abstand der beiden Bänder des Lechersysterns die Breite der
Bänder proportional zu diesem Abstand verringert wird; denn der Welleuwiderstand
eines
aus zwei parallelen Bändern bestehenden Lechersystems ist mit guter Näherung gleich
einer universellen Konstanten, multipliziert mit dem Quotienten aus Banda,bstand
und Bandbreite.
-
Durch die Abstände Kathode-Steuergitter einerseits, Kathode-Anode
andererseits und die dem Steuergitter und der Anode relativ zur Kathode aufgeprägten
Gleichspannungen werden, solange -das System noch keine Schwingungen ausführt, also
bis unmittelbar zum Schwingungseinsatz, dieElel-,tronenlanfzeiten bestimmt. Sobald
das System schwingt, werden die Elektronenlaufzeiten durch die auftretenden Wechselfelder
modifiziert. Mit guter Näherung verhält es sich aber so, #daß die dem Steuergitter
und der Anode relativ zur Kathode-aufgeprägten Gleichspannungen auch bei schwingendem
System die Laufzeiten festlegen. -
Es kann die Anordnung sogetroffen sein,
daß die Leitungsachsen der beiden Resonatoren am Ort der Elektronenströmung, die
zweckmäßig an der Stelle eines Spannungsbauc#hes der beiden Resonatoren übergeht,
parallel oder zueinander senkrecht verlaufen. In vielen Fällen' ist es vorteilhaft,
daß sich der die Kathode und die Anode enthaltende Resonater -vom Ort der Elektronenströmung
aus nach beiden Seiten erstreckt.
-
Die Erfindung sei (des weiteren an Hand der in den Abbildungen dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert.
-
In Abb. i ist i ein zu einem Kreisring gebogenes Bfechband, das an
der Stelle2 eine Oxydkathode trägt, die durch eine I--Ieizwicklung3 geheizt wird.
Dieses Band wird umschlungen durch eine ebenfalls aus einem Blechband bestehende
Spirale 4, 5, die mit ihren Enden 6 und 7.der Kathode-gegenübersteht
und die bei 6 ein Fenster, in das Gitterstäbe eingesetzt sind, trägt und
bei 7 als Anode dient. Um dem Steuergitter 6 und der Anode
7 geeignete Gleichspannungen aufdrücken zu können, ist das Band 4,
5 an der Stelle 8 unterbrochen und (durch eine Blockkapazität
9, beispielsweise durch zwei pnrallellaufende Bänder der Länge gleich einem
Viertel der Wellenlänge, für die Hochfrequenz Überbrückt. Der den Kathoden-Anoden-Raum
enthaltende Resonator besteht aus dem Teil 7, 4, 8 der Spirale und
dem diesem gegenüber befindlichen Teil des Kathodenringes i, der den Raum Kathode-Steuergitter
enthaltende Resonalor aus dein Teil 8, 5, 6 der Spirale und dem diesem
gegenüber befindlichen Teil des als Kathode dienenden Ringes i. Um eine ungestörte
Fortleitung,der Energie derultrahochfrequenten stehenden Wellen im Kathoden-Steuergitter-Raum
zu gewährleisten, ist das Gitter aus parallelen Stäben oder Drähten aufgebaut, die
in Richtung der Leitungsachse des dem. Kathoden-Steuergitter-Raum zugeordneten Resonators
iveisen. Es ist angenommen, daß die Länge des den Teil 7, 4, 8 enthaltenden
krummlinigen Lechersysteins und die Länge des den Teil 6, 5, 8 enthaltenden
Lechersystems je eine Viertelwellenlänge betrage. Der gesamte sich von
7 nach 4 nach 8 nach 5
nach 6 erstreckende und bei
6 und 7 sich überlappende Feldraum stellt also ein gesamtes Lechersystern
der Länge gleich einer halben Wellenlänge dar. Bei 6 und 7 befinden-sich
Spannungsbäuche dieses Resonators, bei 8 ein Spannungsknoten. Da die Wechselfelder
an den Enden des Lechersystems der Länge gle.,ch einer halben Wellenlänge in Gegenphase
schwingen, so folgt daraus unmittelbar, daß die Wechselfelder im Raum Kathode-Stenergitter
einer'-seits, im Raum Kathode-Anode andererseits in Gegenphase schwingen müssen.
Die an der Stelle 8,des Spannungsknotens fließenden hohen Stromstärken bedingen
eine "derart enge Kopplung der beiden Hälften des gesamten Lechersystems der Länge
gleich einer halben Wellenlänge, daß die dieser Kopplung entgegengesetzteKopplung
infolge desDurchgriffs der Anode durch das Steuergitter und infolge der von der
Anode über den Rand des Steuergitters weggreifenden Streufelder dagegen nicht aufkommt.
-
Die Laufzeit der Elektronen ist so zu bemessen, daß unter Berücksichtigung
der gewählten Phasenverschiebung Anfachung eintritt, und kann ungefähr ein ganzes
Vielfaches, also das Ein-, Zwei-, Drei- . . . oder das n-fache der Periodendaaer
(der Betriebsfrequenz betragen. Der Übergang der Elektronen von der Kathode durch
das Steuergitter hindurch zur Anode geschieht bei schwingender Anordnung in Verdichtungs-
und Verdünnungswellen.
-
Soll der (durch den Ring i und das spiralförmig gewundene Band
7, 4, 8, 5, 6 gebildete Resonator der Länge gleich einer halben Wellenlänge
als einfacher Resonato#r sel-iwingen, so muß der Wellenwiderstand längs des Systems
von 7 nach 4 nach 8 nach 5 nach 6
konstant sein. Da der
Wellenwiderstand von zwei parallelen Bändern gleich einer universellen Konstanten,
multipliziert mit dem Quotienten aus Bandabstand und Bandbreite, ist, so folgt daraus,
daß in Richtung von 7 nach 4 nach 8 nach 5 nach 6 die
Bandbreite proportional dem immer kleiner werdendenAbstand des spiralförmig gewundenen
Bandes nach dem- Ring i. abnehmen muß. Am Ort, wo die Elektronenströmung Übergeht,
verhält sich also der Abstand Kathode-Steuergitter zum Abstand Kathode-Anode wie
die
Ban#dbreite des Steuergitters zur Bandbreite der Anode.
-
Die Stroinzuführun- 7-u den Elektroden Z,
geschieht in üblicher
Weise am zweckmäßigsten im Spannungsknoten, also beispielsweise durch die gleichzeitig
als Halterung dienenden Drähte io, 11, 12.
-
Bei den in Aden Abb.2. 2a und 3 dargestellten Anordnungen ist
im Gegensatz zu der in Abb. i dargestellten Anordnung die Einrichtung so getroffen.
daß das dieKathode und die Anode enthaltende Lechersystein sich vom Ort der Elektroden
aus nach beiden Seiten erstreckt.
-
In Abb. 2 ist 13 die durch die Heizwicklung 14 geheizte
Oxydkathode, 15 das Steuer-"itter und 16 die Anode. Kathode 13 und Anode
16 sind unmittelbar als kurze seitlkhe Fortsätze an ein Lechersystern mit den Leitern
17 und 18 angeschlossen. Bei 23 unid 24 ändert sich derWellenwiderstand
desLechersYstems 17, 18 und geht mit den Leitern 25,
26 auf einen größeren
Wert über. Am Ende der' Leiter 25, 26 steht senkrecht zu diesen ein als Antenne
dienender elektriseher Dipol 27. An dieses Lechersystern ist bei ig und 2o
durch einen-Blockkondensator ein weiteres Lechersysteln21,22 angekoppelt, das in
einem Bogen derart geführt wird, daß ider Leiter 21 an die Kathode 13, der Leiter
22 an- das Steuergitter 15 anschließt. Das S.#euergitter ist wiederum aus parallelen
Stäben oder Drähten aufgebaut, die in Richtung der Leitungsachse des den Kathoden-Steuergitter-Raum
enthaltenden Resonators weisen.
-
Die Leiter 17 und 18 sollen von 19 bis :23 bzw. Von
20 bis 24 je eine Länge gleich einer ,ganzen Wellenlänge haben. Entste-ht
in der Mitte dieser Leiter, also an der Stelle, wo Kathode und Anode angebaut sind,
ein Spannungsbauch, so treten an den Enden dieser Leiter bei ig und 20 b7W.
23 und 24 ebenfalls Spannungs'.bäuche, aber von entgegengesetztem Vorzeichen
auf. Der Wellenwiderstand des Lechersvstems 17, iS betrage TV, Das durch
die älockkapazität lg. 2o angekoppelte Lechersystein mit den Leitern 21. 22 habe
nun einen größeren Wellenwiderstand W# > TT'i. An der Stelle Ig, 20
entsteht daher für das System 17, iS ein Spannungsbauch, für das System 21, 22 ein
Spaniitings#l#znoten. Erteilt man -dem System 21, 22 eine Länge - eich drei
Viertel Ader Wellen-, ell länge ). so muß am anderen Ende der
Bänder 2 1, 22, d. h. im Raum Kathode 13 - Steuerolitter 15, ein Spannungsbauch
des Systems 21, 22 auftreten, und zwar mit einem NVechselfeld, das gegenüber
dem Mrechselfeld im Kathoden-Anoden-Raum entgegengesetzt gerichtet ist. Für das
System sind also wiederum die Bedingungen für Anfachung # 115 l# von Schwingungen
durch die Elektronenströmun- -e-eben in eicher Weise, wie dies an Hand von A1),1).
i ausführlich geschildert wurde.
-
Dadurch, daß vom Resonator des Kathoden-Anoden-Raumes mit dem Wellenwiderstand
fV, auf einen Resonator des Kathoden-Steuergitter-Raurnes mit höherem Wellenwiderstand
W.# Übergegangen wird, ergibt sich, daß #die Spannung des Wechselfeldes zwischen
Kathode-Steuergitter größer ist als die Spannung des Wechselfeldes zwischen Kathode-Anode.
je nach Wahl der beiden Wellenwiderstände TV, W#, kann das Verhältnis dieser
Spannungen eingestellt werden. Die Wahl,des -\Terhältniss es Ader Wellenwiderstände
übt eine ähnliche Wirkung aus wie die Einstellung Ader Stärke der Rückkopplung bei
der üblichen Schaltung zur Erzeugung langwelIiger, elelztrolnagnetischerSch"vingungen.
Ist TY, sehr viel größer als T17., so hat bereits eine relativ kleine Potentialschwankung
zwischen Kathode und Anode eine relativ starke Potentialschwankung zwischen Kathode
und Steuergitter und damit eine starke Aussteuerung der Röhre zur Folge.
Es ist klar, daß auf diese Weise die Anfachung von Schwingungen begünstigt
wird, ZD el L# daß aber wegen der relativ niedrigen Potentialschwankungen der Anode
keine hohe Schwing-ungsenergie, also im Fall eines Senders kein günstigerWirkungsgrad,
gewonnen C c
werden kann.
-
Läßt man nun 9-, sukzessiv abnehmen, so nimmt die erzeugbare Scl-i#wingungsener,-ie
zu, erreicht ein Maximum und fällt wiederum ab bis gegen Null, wenn der Wellenwiderstand
W#,klein gegen W, gemacht wir#d; denn in diesem zweiten Extrernfall hat auch eine
relativ hohe Potentialschwankung zwischen Anode und Kathode eine nur sehr kleine
Potentialschwankung des Steuergitters zur Kathode und damit eine sehr unvollkommene
Aussteuerung der Elektronenstrhinung zur Folge.
-
Wird die Anordnung also als Sender benutzt, so müssen die Wellenwiderstände
W, und 1,17. in ganz bestimmter Weise gewählt werden, und zwar derart, daß die Anfachung
der Schwin-un-en mit der Erzeugung einer möglichst großen Sebwingungsenergie verbunden
ist.
-
Sind etwa mit Rücksicht auf die zur Verfüg,un.- stehenden Spannungsquellen
die der Z, z# Anode bzw. dem Steuergitter relativ zur Kathode aufzuprägenden
Gleichspannungen begrenzt, so kann es sich empfehlen. in der Energiel#eitung zwischen
der von 13 idurch i i nach 16 übergehenden Elektronenströmung und dem an
den Leitern -15 und 26 feldmäßig angekoppelten elektrischen Dipol
:27 eine
Spannungstransformation vorzunehmen,- dadurch, daß, wie
idies in Abb. 2 an den Stellen -23 und 24 geschieht, eine Vergrößerung des
Wellenwiderstantdes vorgenommen wird, um eine optimale Anpassung der Energieleitung
25, 26 an den elektrischen Dipol 27 zu erzielen.
-
Wird die Anordnung statt zum Senden zum Empfangen benutzt, so sind
die Welleilwiderstände W, und W#. derart zu wählen, daß bei Einstellung der Anordnung
auf Schwingungs-23 einsatz eine der Anordnung von außen zugeführte Fremdenergie
eine möglidlist intensive Anfachung von Schwingungen zur Folge hat.
-
Abb. 2a;deutet ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an, bei dem im
Gegensatz zu der in Abb. 2 dargestellten Anordnung die Kathode und die Anode nicht
seitlich an den Bändern angebracht sind, sondern sich in der Mitte dieser Bänder
befinden. Dies hat zur Folge, daß das,die Kathode tragende Band 18 durch ein längliches
und schmales Fenster durchbrochen werden muß, durch welches das im Steuergitter15
endende-Band22 isoliert hindurchtritt, während das Band 21 unmittelbar an das die
Kathode tragende Band 18 anschließt. Wie man ohne weiteres aus der Abbildung ersieht,
verlaufen am Ort der Elektronenströmung die Leitungsachsen der beiden Lechersysterne
17, 18 und 21, 22 parallel zueinander.
-
In Abb.:2b sind die Längenverhältnisse der Resonatoren und die Spannungsverteilung
der stehenden Wellen schematisch dargestellt. Zu diesem Zwecke ist angenommen, daß
das Lechersystem 21, :22 sich geradlinig in Richtung der Leitungsachse des Lechersystems
17,
18 fortsetze. Bei 13 und 16 an der Stelle der Kathode-Anode befindet sich
ein Spanilungsbauch, links und rechts davon in Abständen von einem Viertel der Wellenlänge
bei 28
und 29 je ein Spannungsknoten, hierauf bei ig und 2o bzw.
23, 24, bezogen auf den -Resonator 17, 18 mit dem Wellenwiderstand W, wiederum
je ein Spannungsbauch. Durch die Änderung des Wellenwi#derstandes von WL
auf W#. ist ig, 2o, bezogen auf den Resonator mit,dem Wellenrwilderstand W, ein
Spannungsknoten, dem bei 30 ein Spannungsbauch, bei 3 1 ein Knoten
und bei 13, 15, also an der Stelle des Kathoden-Stetiergitter-Raumes,
wiederum ein Spamiungsbauch folgt. Die durch den Übergang des Wellenwiderstandes
W, auf W2 bedingte Spannungstransformation an der Stelle ig, :2o ist Odem Diagraiiiiii
klar zu entnehmen. Eine ähnliche-Spannungstransformation findet statt an der Stelle:23,
24, auf die im Abstand von einem Viertel der Wellenlänge 2 ein Spannungsknoten
folgt, in welchemder als Strahler dienende elektrische Dipol durch das elektrische
Feld angekoppelt ist. Der Weg der zweiten Kopplung des Kathoden-Anoden-Raumes
einerseits mit dem Kathoden-Steuergitter-Ratim andererseits, welche der Kopplung
infolge Durchgriffs und Streufelder entgegenwirkt, geht hier von 16 nach ig über
21 nach 15. Der Weg hat also im Beispiel der Abb. 2 eine gesamte Länge von fünf
Viertel der Wellenlänge im Gegensatz zu el iner Länge von 2/2 in Abb. i.
-
In Abb. 3 ist eine Anordnung dargestellt, welche in drei Punkten
von der Anordnung nach Abb..2 abweicht. Der Wellenwiderstand W, des Resonators,
der den Kathoden-Anoden-Rauin enthält, ist größer gewählt als der Wellenwiderstand
W#. des zweiten Resonators, der den Kathoden-Steuergitter-Raum enthält; dieses bedingt
eine andere Ankopplungder beiden Resonatoren aneinander. Ferner ist der als elektrischer
Dipol ausgebildete Strahler nicht vermöge des elektrischen Feldes, sondern vermöge
der in der Energieleitung fließenden Strönie galvanisch angekoppelt. Dies bedingt
den Anschluß des elektrischen Dipols in einem Spannungsknoten der Energieleitun#g.
Uni in diesem Spannungsknoten eine möglichst hohe Stromstärke zu erzielen, wird
in der Energieleitung auf dem Weg von der Elektronenströmung zum elektrischen Dipol
der Wellenwiderstarid herabgesetzt, um eine Transformation der Spannung auf kleineren,
des Stromes auf höheren Wert zu bewirken. Endlich sind in der Anordnung nach Abb.
3 im Gegensatz zu der Anordnung nach Abb. 2 die Leitungsachsen der Resonatoren
an der Stelle der Elektronenströmting nicht parallel, sondern senkrecht zueinander
geführt. Senkrecht zueinander stehende Leitungsachsen empfehlen sich insbesondere
dann, wenn der den Kathoden-Steuergitter-RaumenthaltendeResonatoreinen kleinerenWellemviderstand
als der erste, den Kathoden-Anoden-Rauin enthaltende Resonator hat.
-
DerdenKathoden-Anoden-Rauinenthaltende Resonator besteht hier aus
den Bändern 3:2 und 33 mit. der Kathode 13, der Heizwicklung 14 und der Anode
16. Die Länge dieses Resonators erstreckt sich nach beiden Seiten vorn Ort der Elektronenströmung
aus je um ein Viertel der Wellenlängen. Bei 34,35 ist vermöge eines Blockkondensators
der zweite Resonator mit den Leitern 36, 37 angekoppelt, der ungefähr in
Form eines Halbkreises in der Weise zum Ort der Elektronenströmung zurückkehrt,
daß der Leiter 37 an den Leiter 33 anschließt, der Leiter
36 aber senkrecht zu den Leitern 32 und 33 im Steuergitter
endet. z# Die zwischen den Leitern 33 und 37 angeordnete Hälfte des
Blockkondensators könnte auch, durch direkte leitende Verbindung von
33
und 37 ersetzt werden. Das Steuergitter ist wiederum aus parallelen Stäben
oder Drähte'n aufgebaut, die in Richtung der Leitun-sachse des den Kathoden-Stetiergitter-Raum
enthaltenden Resonators weisen.
-
Dadurch, daß an der Stelle34,35 von dem größeren Wellenwiderstand
W, auf den kleineren Wellenwiderstand W2 übergegangen wird, besteht an der Stelle34,35,
bezogen auf den Resonator 36, 37, aber ein Spannungsbauch. Gibt man den Leitern
36,
t>
37 eine Länge von i/2, so tritt im Kathoden-Stenergitter-Raum
ein dem Wechselfeld im Kathoden-Anoden-Raum entgegengesetzt gerichtetes Wechselfeld
auf, wie man sich etwa an Hand der Abb. 3 a, welche in gleicher Weise wie
Abb. 2b die Spannungsverteilung längs der beiden Resonatoren darstellt, Überzeugen
kann. Die Leiterteile40, 41, die an der Stelle 38, 39 mit einem kleineren
Wellenwiderstand an das Lechersystem 32-, 33 Mit dem Wellenwiderstand W,
anschließen, erstrecken sich um ein Viertel der Wellenlän-e bis zudem als Strahler
dienenden elektrischen DiP01 42, der mit seinen beiden Hälften galvanisch an die
beiden Leiter 40 und 41 anschließt. Durch die Zuordnung der Bezieliungen in den
Abb. 3 und 3 a ist das Diagranim Abb. 3 a ohne weitere Erläuterungen
verständ-1,ch. In den Punkten 34, 35 bz-w. 38, 39, an welchen der
Wellenwiderstand sich ändert, erfolgt die Spannungstransformation. Der Weg der zweiten
Kopplung zwischen dem Kathoden-Anoden-Raum einerseits, dem Kathoden-Steuergitter-Raum
andererseits beträ(Xt im vorliegenden Fall drei Viertel der i Wellenlänge. e In
den Nbb. 2 und - 3 ist der als Strahler dienende elektrische Dipol derart
angeordnet, daß die Energieleitung von der Elektronenströmung nach dem Strahler
verschieden ist vom Weg der zweiten Kopplung zwischen dem Kathoden-Anoden- und dem
Kathoden-Steuergitter-Raum. Diese Anordnung empfichlt sich überall da, wo die Kopplung
unabhängig sein soll von der über die Energieleitung nach dein Strahler fließenden
Belastung.
-
In allen drei Abbildungen sind Kathode, Steuergitter und Anode als
zueinander parallele ebene Flächen ausgebildet und dementsprechend aus parallelen
Bändern bestehende Resonatoren verwendet. Diese Anordnung hat besondere Vorteile-überall
da, -,vo es sieh darum handelt, bei relativ kleinen gegenseitigen Abständen der
Elektroden hohe Emissionsströme zu realisieren.
-
In solchen -Fällen empfiehlt sich auch die Anwendung von indirekt
beheizten Oxydkathoden, wie dies in den Abb. i bis 3 ebenfalls dargestellt
ist. 1
Entsprechend kann der Erfindungsgegenstand unter Verwendung von Resonatoren,
die von konzentrischen Leitern (Rohren) gebildet werden, auf Dreielektrodenröhren
mit zylindersymmetrischer Elektrodenanordnung Anwendung finden, bei denen die Kathode
sich in der Achse erstreckt und Steuergitter'und Anode aus dazu konzentrisch angeordneten
Kreiszylindern bestehen.
-
Die Zuführung der Gleichspannung zu den Elektroden und die Halterung
der Elektrodensystenie und Resonatoren geschieht, wie be-
kannt, am zweckmäßigsten
in Spannungsknoten der Resonatoren.
-
Anordnungen nach der Erfindung können vollständig im Innern des zu
evakuierenden Glaskolbens untergebracht sein. Es ist aber auch denkbar, daß sie
nur zum Teil im Innern des Glaskolbens, zum Teil außerhalb desselben sieh befinden.