Schwingungserzeuger für sehr kurze Wellen Die Erfindung betrifft einen
Schwingungserzeuger für sehr kurze Wellen (Dezimeter- oder Zentimeterwellen) unter
Verwendung einer' Elektronenröhre mit einer Kathode, mindestens einem in eine das
Vakuumgefäß durchsetzende Metallscheibe @eingelassenen Gitter und einer Anode sowie
eines Ausgangskreises und eines Eingangskreises, die durch dieses Gitter voneinander
getrennt sind. Die Schwingungsanfachung erfolgt durch Rückkopplung, durch welche
von der im Ausgangskreis vorhandenen Schwingungsen.ergie ein zur Steuerung des Elektronenstromes
hinreichender Teil in den Eingangskreis übertragen wird. Dabei kann es sich um Röhren
verschiedener Art handeln, wobei das elektrische Schwingungsfeld des Eingangskreises
entweder unmittelbar zwischen der Kathode und einem Gitter oder zwischen zwei Gittern
wirksam ist.Vibration generator for very short waves The invention relates to a
Vibration generator for very short waves (decimeter or centimeter waves) below
Using an 'electron tube with a cathode, at least one in a das
Metal disc penetrating the vacuum vessel @ recessed grid and an anode as well
an output circle and an input circle separated by this grid
are separated. The amplification of vibrations takes place through feedback, through which
from the oscillation energy present in the output circuit to control the electron flow
a sufficient part is transferred to the input circuit. These can be tubes
act of various kinds, the electrical oscillation field of the input circuit
either directly between the cathode and a grid or between two grids
is effective.
Bei Röhren dieser Art ist der Steuerraum von der Anode durch ein Gitter
und die an dieses anschließende Metallscheibe, welche gewöhnlich geerdet wird, abgeschirmt.
Die Abschirmung ist sehr wirksam, weil das Gitter feinmaschig ausgebildet wird,
damit die Homogenität des Steuerfeldes auch bei kleinem Elektrodenabstand im Steuerraum
noch gewährleistet ist. Trotzdem kann aber eine verhältnismäßig feste Kopplung zwischen
dem Ausgangskreis (Kreis 11) und dem Steuerraum (Kreis 1) notwendig werden, um eine
SchwZngungsanfachung auf
sehr kurzen Wellen zu ermöglichen. Unter
Umständen ist auch eine große Spannungsübersetzung von der Steuerwechselspannung
.auf die Ausgangskreiswechselspannung erwünscht. Die erforderliche Kopplung kann
man an sich als Stromkopplung oder als Spannungskopplung ,ausbilden. Eine Stromkopplung
wird vorzugsweise außerhalb der Röhre angeordnet und gibt unter den praktisch vorkommenden
Verhältnissen ;eine schwächere Spannungsübersetzung. Mit Rücksicht auf diese ungünstigen
Eigenschaften der Stromkopplung liegt der Erfindung die Durchführung einer Spannungskopplung
zwischen Eingangs- und Ausgangskreis zugrunde, welche den großen Vorteil hat, daß
sie sich leicht innerhalb der Röhre ausführen läßt und auch eine starke Spannungsübersetzung
zu ergeben vermag.With tubes of this type, the control room is from the anode through a grid
and the metal disk connected to this, which is usually earthed, is shielded.
The shielding is very effective because the grid is fine-meshed,
thus the homogeneity of the control field even with a small electrode spacing in the control room
is still guaranteed. Nevertheless, a relatively firm coupling between
the output circuit (circuit 11) and the control room (circuit 1) are necessary to create a
Vibration fanning on
to allow very short waves. Under
Under certain circumstances, there is also a large voltage translation from the control AC voltage
.desired on the output circuit alternating voltage. The required coupling can
you train as a current coupling or as a voltage coupling. A current coupling
is preferably placed outside the tube and gives among those practically occurring
Conditions; a weaker voltage transmission. With regard to these unfavorable
Properties of the current coupling, the invention is the implementation of a voltage coupling
between the input and output circuit, which has the great advantage that
it can be carried out easily within the tube and also has a strong voltage transmission
able to surrender.
Gegenstand der Erfindung ist ein Schwingungserzeuger für sehr kurze
Wellen unter Verw; Idung . einer Elektronenröhre mit einer Kathode, einem in eine
das Vakuumgefäß durchsetzende Metallscheibe eingelassenen Gitter und einer Anode
sowie eines Ausgangskreises und eines Eingangskreises, die durch dieses eine oder
auch noch durch weitere Gitter voneinander getrennt sind; in einer solchen Elektronenröhre
ist erfindungsgemäß mindestens ein stabförmiger Metallkörper (Kopplungsstift) leitend
oder kapazitiv an die kathodenseitige Begrenzungselektrode des Steuerraumes angeschlossen,
und dieser Metallkörper ragt durch eine öffnung bzw. öffnungen in den zwischen der
Anode und der kathodenseitigen Begrenzung des Steuerraumes vorhanden.en Elektroden
gegen diese isoliert hindurch und ist so bemessen und angeordnet, daß die Kapazität
zwischen Anode und der kathodenseitigen Begrenzungselektrode des Steuerraumes einen
für die Schwingungsanfachung günstigen Wert bekommt. Auf diese Weise ist es möglich,
die Bemessung der Rückkopplung unabhängig zu machen von der Gitterstruktur.The invention is a vibration generator for very short
Waves under use; Idung. an electron tube with a cathode, one in one
The metal disc penetrating the vacuum vessel has an embedded grid and an anode
as well as an output circuit and an input circuit, which by this one or
are also separated from one another by further grids; in such an electron tube
According to the invention, at least one rod-shaped metal body (coupling pin) is conductive
or capacitively connected to the cathode-side limiting electrode of the control room,
and this metal body protrudes through an opening or openings in the between the
The anode and the cathode-side delimitation of the control room are present. The electrodes
insulates against this and is dimensioned and arranged so that the capacitance
between the anode and the cathode-side limiting electrode of the control room
gets a favorable value for the amplification of vibrations. In this way it is possible
to make the measurement of the feedback independent of the grating structure.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens
schematisch dargestellt.Several exemplary embodiments of the inventive concept are shown in the drawing
shown schematically.
In Abb. i ist mit i das beispielsweise aus Glas bestehende Vakuumgefäß
bezeichnet, welches von einer vakuumdicht eingeschmolzenen Metallscheibe 2 durchsetzt
wird. In der Mitte dieser Metallscheibe ist ein flaches Gitter 3 eingelassen,
welches_ eben
oder kugelkalottenförmig gewölbt sein kann. ül der einen Seite
des Gitters ist die Anode 4, auf der anderen die Kathode 5 angeordnet. Die Anode
ist zweckmäßig an einer weiteren, das Vakuumgefäß durchsetzenden oder abschließenden
Metallscheibe 6 befestigt. Falls das Gitter gewölbt ist, werden auch die dem Gitter
zugekehrten Flächen der Anode und der Kathode in gleicher Weise gewölbt, so daß
die Elektrodenabstände innerhalb der Entladungsstrecke gleichmäßig sind. Die Kathode
wird durch einen Heizkörper 7 geheizt. Der Steuerraum befindet sich hierbei zwischen
dem Gitter 3 und der Kathode 5 und wird demnach kathodenseitig von der Kathode selbst
begrenzt. Um die Kapazität zwischen der Kathode und der Anode auf einen für die
Schwingungsanfachung ausreichenden Wert zu
vergrößern, ist mindestens ein Metallstab oder
Kopplungsstift 8 vorgesehen, der einerseits leitend
mit der Kathode verbunden ist und andererseits
durch eine öffnung in der NIetallscheilbe 2 hindurch-
ragt und sich so weit in die Nähc der Anode 4 er-
streckt, daß durch die Kapazität zwischen dem
Metallstab 8 und der Anode 4 ein günstiges Ver-
hältnis der Anoden-Kathoden-Kapazität zur Gitter-
Kathoden-Kapazität hergestellt wird. Zweckmäßig
wird nicht nur ein einziger Metallstab 8, sondern
eine Mehrzahl solcher Stäbe vorgesehen und sym-
metrisch um die Achse des Elektrodensystems an-
geordnet. Im Fall der Abb. i sind die Stäbe 8
mit der Kathode nicht nur elektrisch leitend, son-
dern auch mechanisch verbunden. Der frequenz-
bestimmende Schwingungskreis, welcher zwischen
Gitter und Anode angeschlossen wird, kann mit
Vorteil als Hohlraumresonator ausgebildet werden.
Die beiden Metallscheiben 2 und 6 ermöglichen
eine einfache Verbindung der Elektroden mit dem
Hohlraumresonator g. Durch eine Isolierzwischen-
lage io wird die Anodengleichspannung vom Gitter
ferngehalten. Zwischen Kathode und Gitter ist ein
weiterer auf die Betriebswelle abgestimmter Reso-
nanzkreis angeschlossen, der als koaxiale Energie-
rohrleitung ausgebildet wird. Der Außenleiter i i
wird beispielsweise an die Metallscheibe 2 ange-
schlossen, während der Innenleiter 12 eine Fort-
setzung der Kathode bildet. Durch ein die zylin-
drische Seitenfläche der Kathode 5 verlängerndes
Rohrstück 13 kann der lnnenleiter 12 innerhalb des
Vakuumgefäßes i fortgesetzt werden.
In Abb.2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel
einer in C-Betrieb arbeitenden Triode dargestellt.
Die nicht näher erläuterten Bezugszeichen haben
dieselbe Bedeutung wie in ,bh. i. Die Kathode 5
und die Anode 4 sind als zylindrische Körper aus-
gebildet und durch die Wand des Vakuumgefäßes i
geführt, wobei .die Stirnflächen dieser Körper die
Entladungsstrecke begrenzen. Sowohl der Eingangs-
kreis I als auch der Ausgangskreis II sind als
koaxiale Energierohrleitungen ausgebildet und
haben die das Vakuumgefäl')durchsetzende Metall-
scheibe 2 miteinander gemein. Die Kopplungs-
stifte 8 werden von der Metallscheibe 2 getragen und
sind gegen diese durch Isolierkörper 14 aus Keramik
oder Glas (Glasperlen) isoliert. Die freien Enden
der Kopplungsstifte 8 sind gegen die Elektroden hin
umgebogen, um die Kapazität gegen diese zu ver-
größern. Eine weitere Kapazitätserhöhung kann man
dadurch erzielen, daß man die Enden der Kopp-
lungsstifte 8 auf einer Seite oder auf beiden Seiten
durch einen Metallring 15 verbindet. Der Anschluß
der Kopplungsstifte ist in diesem Fall auch gegen
die Kathode hin kapazitiv. Falls es aus baulichen
Gründen zweckmäßig erscheint, kann man die
Kopplungsstifte leitend an die Anode und kapazitiv
an die Kathode anschließen.
Eine weitere Abänderung ist in Abb. 3 dargestellt,
welche eine Draufsicht auf die Metallscheibe 2 mit
dem Gitter 3 zeigt. Die Enden der wie in Abb. i
an der Kathode befestigten Kopplungsstifte 8 sind
in diesem Fall nicht durch einen Metallring mit-
einander verbunden, sondern mit Ringsegmenten 16
versehen, die durch Ausschnitte 17 der Metall-
scheibe 2 frei hiildurchragen.
Abb.4 stellt einen schematischen Längsschnitt
durch eine der Abb.2 ähnlichen Anordnung dar,
die sich durch ein weiteres Gitter 18 unterscheidet,
welches gegen die Kathode positiv vorgespannt
ist, während das folgende Gitter 3 gegeri die
Kathode negativ ist und die Anode 4. das höchste
positive 1'oteiltial führt. Der als Energierohr-
leitung ausgebildete Ausgangskreis 1 liegt hier
zwischen den Gittern 18 und 3, während der Aus-
gangskreis 11 zwischen dem Gitter 3 und der
Anode 4 wirksam ist. Demgemäl-') . stellt das Gitter
18 die k.itliodenseitige Begrenzung des Steuer-
raumes dar und daher ist der Kopplungsstift
kapazitiv oder leitend mit dem Gitter i 8 verbunden.
Die Röhre arbeitet mit der sog. Feldfokussierung,
d. h. aus der aus der Kathode kontinuierlich aus-
tretenden Elektronenströmung bilden sich unter dem
Einfluß des im Steuerraum wirksamen Schwingungs-
feldes 1?lcktroncnhaufen, welche durch das Gitter 3
hindurchtreten und ihre Schwingungsenergie an den
Kreis 11 abgeben.
Eine weitere Ausführungsform zeigt Abb. 5 eben-
falls in schematischer Darstellung. Der Eingangs-
kreis I liegt hier zwischen der Kathode 5 und dem
Gitter 18, welches ebenso wie das darauffolgende
Gitter 3 in eine Mctallschcihe eingelassen sein kann.
Der Ausgangskreis 11 ist an das Gitter 3 und die
Anode 4 angeschlossen. Die kathodenseitige Be-
grenzung des Steuerraumes ist in diesem Fall wieder
durch die Kathode 5 selbst gegeben. Die an die
Kathode leitend oder kapazitiv angeschlossenen
Kopplungsstifte S dienen zur Verstärkung der Kopp-
lung zwischen den Kreisen 1 und 11. Die einzelnen
Elektroden können beispielsweise folgende Be-
triebsspannungen gegen die Kathode erhalten:
Gitter 18 eine negative Vorspaiwung von io Volt,
Gitter 3 eine positive Vorspannung von ioo Volt
und Anode 4 eine positive Spannung von iooo Volt.
Die Röhre arbeitet wieder mit Feldfokussierung,
so daß durch das Gitter 3 Iaektronenhaufen dis-
kontinuierlich hindurchtreteti, welche ihre Schwhig-
leistung an den Kreis 11 abgeben.
In Fig. I, the vacuum vessel consisting, for example, of glass is denoted by i, through which a metal disc 2 melted in a vacuum-tight manner. In the middle of this metal disc, a flat grid 3 is let in, which can be curved flat or in the shape of a spherical cap. The anode 4 is arranged on one side of the grid and the cathode 5 is arranged on the other. The anode is expediently attached to a further metal disk 6 which penetrates or closes the vacuum vessel. If the grid is curved, the surfaces of the anode and the cathode facing the grid are also curved in the same way, so that the electrode spacings are uniform within the discharge path. The cathode is heated by a heating element 7. The control space is located between the grid 3 and the cathode 5 and is therefore delimited on the cathode side by the cathode itself. In order to increase the capacitance between the cathode and the anode to a value that is sufficient for the amplification of vibrations enlarge, is at least a metal rod or
Coupling pin 8 is provided, which is conductive on the one hand
is connected to the cathode and on the other hand
through an opening in the metal washer 2
protrudes and so far into the vicinity of the anode 4
that stretches by the capacity between the
Metal rod 8 and the anode 4 a favorable
ratio of anode-cathode capacity to grid
Cathode capacity is established. Appropriate
becomes not just a single metal rod 8, but
a plurality of such bars are provided and sym-
metrically around the axis of the electrode system
orderly. In the case of Fig. I, the bars are 8
not only electrically conductive with the cathode, but also
also mechanically connected. The frequency
determining oscillation circuit, which between
Grid and anode can be connected with
Advantageously designed as a cavity resonator.
The two metal disks 2 and 6 allow
a simple connection of the electrodes with the
Cavity resonator g. Through an insulating intermediate
lage io is the anode DC voltage from the grid
kept away. Between the cathode and the grid is a
further reso-
nanzkreis connected, which acts as a coaxial energy
pipeline is formed. The outer conductor ii
is attached, for example, to the metal disc 2
closed, while the inner conductor 12 continued
formation of the cathode. Through a cylindrical
drical side surface of the cathode 5 extending
Pipe section 13, the inner conductor 12 within the
Vacuum vessel i can be continued.
In Fig.2 is another embodiment
a triode operating in C mode.
Have the reference symbols not explained in more detail
same meaning as in, bh. i. The cathode 5
and the anode 4 are designed as cylindrical bodies.
formed and through the wall of the vacuum vessel i
out, where .the end faces of this body the
Limit the discharge distance. Both the entrance
Circle I and the output circle II are as
formed and coaxial energy pipes
have the metal
disk 2 in common. The coupling
pins 8 are carried by the metal disc 2 and
are against this by insulating body 14 made of ceramic
or glass (glass beads) insulated. The free ends
the coupling pins 8 are against the electrodes
bent over to counteract the capacity
bigger. A further increase in capacity is possible
achieve that the ends of the coupling
management pins 8 on one side or on both sides
connects by a metal ring 15. The connection
the coupling pin is also against in this case
the cathode is capacitive. If it's structural
Seems appropriate for reasons, one can use the
Coupling pins conductive to the anode and capacitive
connect to the cathode.
Another modification is shown in Fig. 3,
which is a top view of the metal disc 2 with
the grid 3 shows. The ends of the as in Fig. I
are coupling pins 8 attached to the cathode
in this case not with a metal ring
connected to one another, but with ring segments 16
provided, through cutouts 17 of the metal
Disc 2 protrude freely through it.
Fig.4 shows a schematic longitudinal section
by an arrangement similar to Figure 2,
which differs by a further grid 18,
which is positively biased against the cathode
while the following grid 3 opposes the
The cathode is negative and the anode 4. the highest
positive 1'oteilial leads. As an energy pipe
line formed output circuit 1 is here
between the grids 18 and 3, while the
gear circle 11 between the grid 3 and the
Anode 4 is effective. Demgemäl- '). puts the grid
18 the k.itliode-side limitation of the control
Raumes represents and therefore the coupling pin
capacitively or conductively connected to the grid i 8.
The tube works with the so-called field focusing,
ie from the continuously discharged from the cathode
stepping electron flow are formed under the
Influence of the effective vibration in the control room
field 1?
pass through and transfer their vibrational energy to the
Submit District 11.
Another embodiment is shown in Fig. 5
if in a schematic representation. The entrance
circle I lies between the cathode 5 and the
Grid 18, which like the following
Grid 3 can be embedded in a Mctallschcihe.
The output circuit 11 is connected to the grid 3 and the
Anode 4 connected. The cathode-side loading
In this case, the control area is again limited
given by the cathode 5 itself. The to the
Conductive or capacitive cathode connected
Coupling pins S are used to strengthen the coupling
ment between the circles 1 and 11. The individual
Electrodes can, for example, have the following
drive voltages obtained against the cathode:
Grid 18 has a negative bias voltage of 10 volts,
Grid 3 has a positive bias of 100 volts
and anode 4 a positive voltage of 100 volts.
The tube works again with field focusing,
so that 3 electron clusters are dis-
continuously stepping through, which
Submit service to District 11.