DE744296C - Elektronenroehre - Google Patents

Description

• Elektronenröhre Die Entwicklung der letzten Jahre in der Elektronenröhrentechnik zeigte, daß Mischröhren, bei welchen das Modulatorgitter neben der Kathode angeordnet ist Mischzwecken besser entsprochen haben, als diejenigen, bei weichen neben der Kathode das Oszillatorgitter angeordnet war. Die Gründe hierfür dürften darin zu suchen sein, daß die Frequenzstabilität der vorerwähnten Röhren größer ist und eine Raumladungskopplung praktisch nicht auftritt. Es sind auch die elektrischen Grenzwerte bei -diesen Röhren viel leichter einzuhalten, da die dem Modulatorgitter benachbarte Elektrode die Kathode ist, so daß also diese Gitter nicht einer virtuellen Kathode benachbart angeordnet sind.
• Ein Fehler der erstgenannten Röhrenart ist jedoch, daß infolge der zweiten Steuerung des Elektronenstromes ein Teil der Elektronen umkehrt und in Richtung der Kathode zu strömen gezwungen ist, wodurch sich folgende Nachteile zeigten: Die Laufzeit dieser sich in Richtung der Kathode bewegenden Elektronen ist ziemlich groß, so daß dadurch bei Empfang von Kurzwellen die Elektronen von Hochfrequenzfeldern beeinflußt werden können und gegen negative Gitter anlaufen können. Hierdurch kann das negativ vorgespannte Modulatorgitter einen schädlichen Gitterstrom aufnehmen.
• Es war ferner noch folgendes zu beachten: Die aus der Kathode austretenden Elektronen verursachen eine Raumladung zwischen Beschleunigungsgitter und Modulatorgitter, wodurch das erste Gitter, welches zur ersten Steuerung dient, bei Änderung seines Potentials starke Kapazitätsänderungen bewirkt, weiterhin, daß die durch die Laufzeit der Elektronen bedingte Eingangsimpedanz zu klein wird. Auch hat die bereits erwähnte Frequenzstabilität der Hexodenröhren zu wünschen übriggelassen, da die Spannungsänderung am ersten Steuergitter Kapazitätsänderungen des zweiten Steuergitters infolge der sich vor letzterem anhäufenden Elektronen verursacht.
• Die Erfindung betrifft eine Elektronenröhre, die .die ,erwähnten übelstände beseitigt, und zwar handelt es sich um eine Elektronenröhre für Mischzwecke mit in der Bahn der Elektronen hintereinander erfolgender zweifacher Steuerung. Diese ist gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß die erste Steuerung eine Rauinladungssteuerung ist und dieser die zu verstärkenden Signalspannungen zugeführt werden und daß die zweite Steue, rung finit Hilfe einer Einrichtung erfolgt., unter deren Einwirkung die Elektronen abgelenkt, aber nicht umgekehrt werden und dieser die örtlich erzeugten Oszi1.latorspannungen zugeführt werden. Die Ablenkeinrichtungen bestehen zweckmäßig aus Metallstäben oder aus - auf die Kathodenachse bezogen - radial angeordneten Metallplatten. Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sind in der Anodenplatte Öffnungen vorhanden, deren Symmetrieachse genau so wie die Symmetrieachse der Isatliode in der Ebene der erwähnten Ablenkplatte liegt. Diese Öffnungen können zweckmäßig so ausgebildet werden, daß die auf die Spannung des ersten Gitters bezogene Steilheit des Anodenstromes mit der Spannung der Ablenkplatte möglichst linear zusammenhängt. Diese Ausgestaltung bezweckt die Aussiebung der Harmonischen gerader Ordnungszahl. Vor, in oder hinter den Öffnungen der Anode sind zweckmäßigerweise Elektronenauffangschirme angeordnet.
• Fig. i zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgedankens. i ist die Kathode, 2 bedeutet ein normales Steuergitter (Modulatorgitter), 3 ist ein auf positivem Potential befindliches sogenanntes Beschl:eunigun:gsgitter, mit d. sind die die zweite Steuerung (Oszillatorsteuerung) ermöglichenden Ablenkplatten bezeichnet. Wie ersichtlich, liegen diese in der Stromrichtung der Elektronen, so daß die Potentialänderung der Ablenkplatten bloß eine Änderung in der Richtung der Elektronen, also, kurz genannt, eine Ablenkung verursachen kann, ohne jedoch eine Rückkehr gegen die vorherigef Elektroden zu verursachen, also die Elektronen in ihrer Stronirichtüng umzukehren. j ist die Anode mit den bereits erwähnten Öffnungen, hinter welchen die Auffangplatten 6 angeordnet sind. Zur Erläuterung des Betriebes der dargestellten Röhre sei folgendes bemerkt: Die Elektronen tretenausderKatliodeausundwerden durch das Gitter 2 der ersten, auf übliche Weise erfolgenden Steuerung unterworfen. Die Rolle der Beschleunigungselektrode 3 ist ohne weiteres verständlich. Die Elektronen erreichen iin Laufe ihres weiteren Fluges das Gebiet der Ablenkplatte d.. Falls die Ablenkplatte ein genügend positives Potential hat, schnürt sich der Elektronenstrom zusammen, und es fliegt somit ein großer Teil des ganzen Stromes durch die Öffnungen zu den Auffangplatten 6. Wird das Potential der Ablenkplatte q. entsprechend weniger positiv, so wird der Elektronenstrom in zwei Teile unterteilt, die dann gegebenenfalls sämtlich auf die links und rechts von den Öffnungen vorhandenen Anodenteile auftreffen, also die Auffapgplatten gar nicht erreichen.
• Es ist ersichtlich, daß dadurch, daß die Elektronen sich nicht umkehren und daß sie infolge der positiven Spannung der Ablenkplatten sich im Entladungsraum nicht anhäufen können, sämtliche mit diesen Erscheinungen verbundenen, eingangs erwähnten Nachteile wegfallen.
• Da die Ablenkplatte den Anodenstrom und somit die auf die Spannungsänderung des Gitters 2 bezogene Steilheit des Anodenstromes steuert, entsteht, falls der Ablenkplatte q. die örtliche Schwingung und dem Gitter 2 die zu empfangende Schwingung zugeführt wird, eine multiplikative Mischung.
• Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Röhre schematisch dar. Die gleichen Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Bestandteile wie bei Fig. i. Das Gitter 7 ist ein Beschleunigungsgitter, das auch zur elektrischen Abschirmung dient, hat also ein positives Potential, S ist ein Bremsgitter, hat also ein negatives Potential (kann z. B. mit der Kathode elektrisch verbunden werden), mit 9 ist die gitterartige Elektrode bezeichnet, welche zur Verhütung der wechselseitigen Sekundäremission zwischen Anode und Auffangschirm dient.
• Es wird noch bemerkt, daß bei der erfindungsgemäßen Röhre der Nutzstrom nicht nur an der Anode abgenommen werden kann, sondern er kann gleichzeitig von Anode und Auffangplatten abgeführt «-erden, wozu in diesem Falle Anode und Auffangplatten in Gegentakt zueinander geschaltet werden müssen (s. Fig. 3). In Fig. 2 bedeutet i i eine zweckmäßige- Ausführungsform des ersten ; Gitters, durch das das Elektronenbündel ganz durch die öffnungen der Anode geführt wird und wenig Elektronen die Anode erreichen. Diese Wirkung wird erreicht durch ein im Ouerschnitt ellipsenförmiges Gitter und durch entsprechende Dicke der Streben oder durch Abschirmplatten an den Enden der großen Achse der Ellipse.
• Eine weitere Schaltungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Röhre ist, die beiden Ablenkplatten q. nicht unmittelbar miteinander elektrisch zu verbinden. In diesem Falle kann -lie Ablenkplatte in Gegentakt gesteuert werden, um die Harmonischen gerader Ordnungszahl auszusieben. Es müssen dann die Anoden in spezieller Weise ausgebildet werden. Diese spezielle Ausbildung ist aus Fig.3 ersichtlich. Die Anodenplatten sind aie den Stellen io und, i o' unterteilt. Die Teile 5a und 5b werden jeweils mit der dem anderen Anodenschlitz gegenüberliegenden Auffangplatte elektrisch verbunden, also 5a mit 6b und 5b mit 6a. So werden die" beiden Anodenteile in Gegentakt geschaltet.
• Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Röhre wird ferner im gleichen Röhrenkolben auch noch ein Oszillatorsystem angeordnet, wobei: die beiden Systeme eine gemeinsame Kathode besitzen können. Bei solchen zusammengebauten Röhren kann auch die Anode des Oszillatorsystems mit den Ablenkplatten elektrisch verbunden sein.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektronenröhre für Mischzwecke mit in der Bahn der Elektronen hintereinandererfolgender zweifacher Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerung eine Raumladungsstenerung ist und dieser die zu verstärkenden Signalspannungen zugeführt werden und daß die zweite Steuerung mit Hilfeeiner Einrichtung erfolgt, unter deren Einwirkung die 'Elektronen abgelenkt, aber nicht umgekehrt werden, und dieser die örtlich erzeugten Oszillatorspannungen zugeführt werden.
2. 2. Elektronenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerung mit Hilfe positiv geladener Ablenkeinrichtungen erfolgt, die aus Metallstäben oder aus - auf die, Kathodenachse bezogen - radial angeordneten Metallplatten bestehen.
3. 3. Elektronenröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anodenplatte Öffnungen vorhanden sind, deren eine Symmetrieachse sowie die Symmetrieachse der Kathode in der Ebene der Ablenkplatten liegen. q.;' Elektronenröhre nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Anode vorhandenen öffnungen so ausgebildet sind, daß die auf die Spannung des ersten Gitters bezogene Steilheit des Anodenstromes mit .der Spannung der Ablenkplatten möglichst linear zusammenhängt. 5. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor, in oder-hinter den Öffnungen. Elektronenauffangschirme angeordnet sind. 6. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhütung der wechselseitigen Sekundäremission zwischen Anode und Auffangschirm gitterartige Elektroden -angeordnet sind. 7. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steuergitter und Ablenkplatten eine auf positivem Potential befindliche Beschleunigungselektrode angeordnet ist. B. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet; daß zwei miteinander elektrisch verbundene Ablenkelektroden vorhanden sind. g. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei miteinander nicht verbundene Ab'lenkelektroden vorhanden sind, die Anode in zwei Teile geteilt und diese Teile jeweils mit der dem. anderen Anodenschlitz gegenüberliegenden Auffangplatte verbunden sind. io. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 7, .dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ablenkplatten und Anode ein auf positivem Potential befindliches Schirmgitter angeordnet ist. i i. Elektronenröhre nach Anspruch i `bis io, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schirmgitter einerseits und Anode sowie Auffangplatte andererseits ein Bremsgitter angeordnet ist. 12. Elektronenröhre nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstreben .des ersten Gitters so stark oder schirmartig ausgebildet sind, daß das Elektronenbündel beinahe ganz durch die Öffnungen der Anode gelangt. 13. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der gleichen Röhre auch noch ein Oszillatorsystem angeordnet ist. 1q.. Elektronenröhre nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode des Oszillatorsystems dieselbe wie die des anderen Systems ist. 15. Elektronenröhre nach Anspruch 13 und 1q., dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatoranode mit den Ablenhplatten elektrisch verbunden ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: britische Patentschriften .... N r. 4.:14.4.71, .113 335 französische Patentschrift 7678129.