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Mischröhre für Überlagerungsempfänger mit einer Kathode, einer Hauptanode,
mindestens zwei Steuerelektroden und einer aus einem oder zwei Stäben bestehenden
Hilfsanode. zur Erzeugung der örtlichen 'Überlagerungsschwingungen In Überlagerungs-
und Homodyneempfängern wird bekanntlich eine Röhre verwendet, die gleichzeitig als
Oszillator- und Misch:-röhre dient. Eine solche Röhre enthält der Reihe nach Kathode,
Oszillatorsteuergitter, Oszillatoranode (Hilfsanode), erste Schirmelektrode, Signalsteuergitter,
zweite Schirmelektrode und Hauptanode. Diese Elektroden sollen, von der Kathode
I( aus gerechnet, mit gl bis g5 und die Hauptanode mit El bez.eichnet werden
(Fig, i und 5).
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Die Oszillatoranodegg soll dem Elektronenstrom eine sehr kleine Oberfläche
darbieten und kann zu diesem Zwecke durch eine oder zwei einfache Streben oder Drähte
gebildet werden. Im Betrieb wird das aus der 'Kathodel( und den Elektrodengl und
g2 bestehende Dreielektrodensystem so geschaltet, daß es als Oszillator arbeitet.
Das empfangene Signal wird dem Signalsteuergitter g4 zugeführt. Die zwischenfrequenten
Schwingungen werden von einem Kreis abgenommen, der zwischen der Hauptanode und
der Kathode liegt.
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Die Elektrode g2 nimmt nicht nur Elektronen unmittelbar von der Kathode
her auf, sondern auch Sekundärelektronen von der Schirmelektrode g3. Die Steilheit
der Kennlinie des Oszillatorsystems ist
Hierbei ist z2 der Strom zur Anode g,2 und Vi die Spannung der Elektrode g 1. Außerdem
hat auch das Signalsteuergitter g4 einen steuernden Einfluß auf den Strom nach g2.
Diese Steilheit ist negativ, da eine Zunahme der Spannung V4 des Gitters g4 eine
Abnahme des Stromes zu der Anode g2 herbeiführt; sie kann geschrieben werden als
Es werden auch noch Elektronen von g4 zurück nach der Kathode hin abgelenkt, und
auch dies hat eine Wirkung auf die Steilheit der Oszillatorkennlinie, die man kennzeichnen
kann mit
Die erwähnten Einflüsse haben :ein Mitziehen des Oszillators durch die Eingangsschwingungen
zur Folge, wenn die Frequenz des Überlagerers in der Nähe der Frequenz der empfangenen
Trägerschwingung liegt. Dieses Mitziehen kann bei einem Homodyneempfänger erwünscht
sein, ist aber bei seinem überlagerungsempfänger unerwünscht.
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Durch die Erfindung soll dieses Mitziehen verhindert werden:
Erfindungsgemäß
ordnet man in einer- an sich bekannten Mischröhre für Überlagerungsempfänger mit
einer Kathode, einer Hauptanode, mindestens zwei Steuerelektroden und einer aus
einem oder zwei Stäben bestehenden Hilfsanode zur Erzeugung der überlagerungsschwingungen
die Hilfsanode auf der Kathodenseite der ersten Steuerelektrode an. Auf diese Weise
wird der steuernde Einfluß des Signalsteuergitters auf den zur Hilfsanode übergehenden
Strom so weit herabgesetzt, daß die Frequenz der überlagerungsschivingung von den
Empfangsschwingungen nicht mehr mitgezogen wird.
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Die Anode kann so angeordnet sein, daß sie ihre Elektronen hauptsächlich
von einer Schmalseite der Kathode erhält, so daß der zur Hilfsanode fließende Elektronenstrom
rechtwinklig zu dem Hauptelektronenstrom verläuft. Größe und Abstand der Hilfsanode
werden zweckmäßig so gewählt, daß die Steilheit der den Hilfsanodenstrom in Abhängigkeit
von der Spannung der ersten Steuerelektrode darstellenden Kennlinie kleiner als
der Steilheit der den Hauptanodenstrom in Abhängigkeit von der Spannung der ersten
Steuerelektrode darstellenden Kennlinie ist.
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Zweckmäpkg wird, was an sich ebenfalls bekannt ist, zwischen dem ersten
und zweiten Stettergitter eine Schirmelektrode vorgesehen. Eine weitere Schirmelektrode
kann in bekannter Weise zwischen dem zweiten Steuergitter und der Hauptanode vorgesehen
werden, und eitre weitere Hilfselektrode o. dgl. kann vorgesehen werden, um den
Sekundärelektronenübergang von der Hauptanode zur zweiten Schirmelektrode zu unterdrücken.
Hierbei soll die Hilfsandde so bemessen und angeordnet sein, daß der Strom zu der
Hilfsanode wesentlich kleiner ist als der Strom zur Schirmelektrode, wenn die Schirmelektrode
und die Hilfsanode auf gleichem positivem Potential gehalten werden und die erste
Steuerelektrode sich auf-einem normalen Betriebspotential befindet.
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Die Kathode hat zweckmäßig einen rechteckigen Querschnitt, dessen
Breitseiten ein Mehrfaches der Schmalseiten betragen, und die Hauptanode ist so
angeordnet, daß ihre Flächen den Breitseiten der Kathode gegenüber und zu ihnen
parallel liegen. Die Hilfsanode ist so angeordnet, daß sie den Schmalseiten der
Kathode gegenüber in einer Ebene liegt, die durch die Mitte der Kathode geht und
zu den Breitseiten der Kathode parallel verläuft.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung in
5 Abbildungen schematisch dargestellt. ' Abb. i zeigt im Querschnitt ein Elektrodensystem
einer Röhre gemäß der Erfindung. Abb. z. -bis 5 zeigen Abänderungen dieser Anördnüng.
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Die Röhre gemäß Abb. i enthält eine langgestreckte, mittelbar geheizte
Kathode K mit rechteckigem Querschnitt und je vier Gitterelektroden gv ä g.1,
g j hintereinander auf jeder Seite der breiten Kathodenflächen i.
Hinter den äußersten Gittern g,5 liegen Hauptanoden A in Form von .ebenen Platten.
Alle Gitter g1, g3, g1 und g5 haben flache, rechteckige Form und können in der üblichen
Weise befestigt sein. Die verschiedenen Gitter sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen wie im ersten Absatz der Beschreibung und haben die dort genannten Funktionen.
Einander entsprechende Elektroden an den beiden Seiten der Kathode sind elektrisch
miteinander verbunden.
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In der Mitte zwischen den beiden Gittern g, und gegenüber den beiden
Schmalseiten 2 der Kathode I( liegen zwei Stäbeg2, die miteinander verbunden sind
und die Hilfsanode bilden. Das Gitterg1 wirkt als erstes, d. h. Oszillatorsteuergitter,
und ist so angeordnet, daß. es bei der Erzeugung von Schwingungen mit der Hilfsanode
g. und der Kathode zusammen arbeitet.
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Abb. 2 und 3 zeigen zwei andere Anordnungen der Kathode I( und der
Elektroden g i, 92. In diesen beiden Abbildungen sind ebenso wie in der noch zu
beschreibenden Abb. q. nur die Oszillatorelektroden dargestellt; während die anderen
Elektroden wie in Abb. i angeordnet sein können. In Abb.2 und 3 liegt die Oszillatoranode
g 2 in einer Ebene, die durch die Mitte der Kathode I( hindurchgeht und parallel
zu den Ebenen der Elektrode g1 liegt. In Abb. 2 liegt die Anode g2 innerhalb der
Gitterelektrodenteile ä1, d. h. i dichter an der Kathode als die Verbindungslinie
der Haltestreben 16. In Abb. 3 ist die Anode g2 weiter von der Kathode entfernt
als diese Verbindungslinie. In beiden Fällen liegt die Hilfsanode g2 auf derselben
Seite der Elektrode g1 wie die Kathode I(.
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In Abb. 4. ist das Gitter g-, mit massiven Teilen i 7 und das Gitter
g3 mit massiven Teilen 18 versehen. Diese Teile 17 und 18 können Metallplatten
sein, die an den Gitterhaltestreben befestigt sind, und bewirken, daß die durch
die Elektrodegl nach der Kathode I( zurückgetriebenen Elektronen gebündelt werden,
so daß wenigstens die meisten von ihnen nach den Breitseiten der Kathode zurückkehren.
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Bei allen bisher beschriebenen Anordnungen hat die Hilfsanode g2 eine
kleine Oberfläche und ist so angeordnet, daß die zugehörige Kennlinie eine viel
kleinere Steilheit besitzt als die der Hauptanode in bezug auf das Gitter o-,. Damit
die Hilfsanode g2, deren
Potential sich in Gegenphase. zum Potential
des Gitters g, ändert, eine im Vergleich zu dem Gitter g, geringe Einwirkung auf
den Hauptelektronenstrom hat, ist sie so angeordnet, daß der Steuereinfluß der Hilfsanode
g 2 auf den zur Hauptanode A fließenden Strom kleiner ist als etwa 1/1o der Steuerwirkung
des Gitters _g, auf diesen Strom.
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Man erkennt, daß Elektronen, die durch das Signalsteuergitter g4 zur
Umkehr veranlaßt werden, nicht die -Gegend der Hüfsanode g2 Herreichen und daß daher
sehr klein ist. Elektronen, die durch das Signalsteuer Bitter g 4 zurückgetrieben
werden, beeinflussen wohl die Raumladung an den Breitseiten der Kathode, haben aber
einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Raumladung an den Schmalseiten der Kathode,
und es - wird daher
sehr klein sein. So ist durch die beschriebene Anordnung jeder Einfluß des Gitters
g 4 auf die Oszillätorfrequenz praktisch beseitigt.
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Bei der soeben beschriebenen Röhre wird der Teil, den man als Mischteil
der Röhre bezeichnen kann, durch ein Vierelektrod,ensystem gebildet, das aus :einer
virtuellen Kathode, die dulch den Oszillator beeinflußt wird, den Gittern g4 und
g5 und der Hauptanode besteht. Dieser Teil kann auch als Drei- oder Fünfelektrodensystem
ausgebildet werden. Im Vierelektrodensystem kann auch eine andere Einrichtung als
das bei der Pentode übliche Bremsgitter benutzt werden, üln den Übergang von Sekundärelektronen
von der Hauptanode zum Schirmgitter zu verhindern.
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Die Werte der Steilheit und. des Spannungsverstärkungsfaktors des
aus der Kathode und den Elektroden g1 und g2 bestehenden Dreielektrodensystems sind
durch die Abstände zwischen den Stäben g2 und den Schmalseiten der Kathode und durch
den Abstand des Gitters ,i von diesen Kathodenflächen bestimmt.
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Vorhin wurde zwar eine Doppelröhre beschrieben, jedoch können die
Elektroden g1, g.31 g 4 und g 5 und die Anode auf der einen Seite der Kathode auch
fortfallen. Ferner können, statt alleinstehende Einzelelektroden auf . jeder Seite
der Kathode anzuordnen, die Längskanten ,einander :entsprechender Gitter miteinander
verbunden werden, so daß jedes Gitter die Gestalt eines sechsseitigen Prismas besitzt.
Beispielsweise können, wie in Abb. S dargestellt, die Gitter gl, 931 94 und g5 die
Form von abgeplatteten Wendeln besitzen, welche die Kathode umgeben und gegenüber
den Breitseiten der Kathode verhältnismäßig breite, ebene Teile besitzen.