DE867706C

DE867706C - Tube with density control of the electrons for the generation of ultra-short waves

Info

Publication number: DE867706C
Application number: DEC2908A
Authority: DE
Inventors: Harry Huber; Werner Kleen
Original assignee: CIE GENERALE TELEGRAPHIE SANS; CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: CIE GENERALE TELEGRAPHIE SANS; Thales SA
Priority date: 1947-01-29
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1953-02-19

Description

Röhre mit Dichtesteuerung der Elektronen zur Erzeugung von Ultrakurzwellen Die Erfindung bezieht sich auf Röhren, die einen Resonanzhohlraum zwischen Gitter und der Anode besitzen und bei welchen die Entnahme der Nutzenergie zwischen Gitter und Kathode vor sich geht, mit dem Ziel, die Frequenzgrenze in bezug auf die Verstärkung und die Schwingungserzeugung zu erhöhen.Tube with density control of the electrons for the generation of ultra-short waves The invention relates to tubes having a resonant cavity between grids and the anode and in which the extraction of useful energy between grids and cathode is going on, with the aim of setting the frequency limit in terms of gain and to increase the generation of vibration.

Diese Frequenzgrenze ist durch zwei Umstände bedingt, nämlich durch die Laufzeit der Elektronen und die Hochfrequenzverluste der Kreise, einschließlich der Verluste, welche durch die Übergangswiderstände hervorgerufen sind.This frequency limit is due to two circumstances, namely by the transit time of the electrons and the high frequency losses of the circles, including the losses caused by the contact resistances.

Bei den Röhren, die mit Dichtesteuerung arbeiten, besonders Trioden, gibt es zahlreiche Verfahren, um den Abstand der Elektroden in der Weise zu vermindern, daß die Verluste, welche durch die Laufzeit der Elektronen hervorgerufen werden, klein bleiben gegenüber den Kreisverlusten. Andererseits ist es, um die Grenzfrequenz zu erhöhen oder um den Wirkungsgrad bei sehr hohen Frequenzen zu verbessern, wichtig, die Kreisverluste zu verringern. Es ist bekannt, daß man bei den üblichen Trioden am vorteilhaftesten zwei Kreise benutzt: einen zwischen Gitter und Kathode, den anderen zwischen Gitter und Anode. Die Schwingungserzeugung wird durch Kopplung dieser beiden Kreise mittels eines Rückkopplungselementes erhalten, z. B. durch die innere Kapazität zwischen der Kathode und der Anode.In the case of tubes that work with density control, especially triodes, there are numerous methods of reducing the distance between the electrodes in such a way that that the losses caused by the transit time of the electrons remain small compared to the circular losses. On the other hand it is about the cutoff frequency to increase or to improve the efficiency at very high frequencies, important to reduce the circuit losses. It is known that the usual triodes it is best to use two circles: one between the grid and the cathode, the another between the grid and anode. The vibration is generated through coupling of these two circles obtained by means of a feedback element, e.g. B. by the internal capacitance between the cathode and the anode.

Im Gitterkathodenkreis haben die Verluste in den Isolatoren oder die, welche durch die Übergangswiderstände bedingt sind, auf die Dämpfung nicht viel Einfiuß. Dieser Kreis ist bereits durch den Gitterstrom zwischen der Kathode und dem Gitter, der eine beträchtliche Admittanz von einem Werte näherungsweise gleich der Größe der Steilheit S darstellt, stark gedämpft. Aus diesem Grunde muß man versuchen, den Kreis zwischen Gitter und Anode zu verbessern.In the grid cathode circuit, the losses in the insulators or those which are caused by the contact resistances, not much to the attenuation Influence. This circle is already through the grid current between the cathode and the lattice, which has a considerable admittance of a value approximately equal to represents the size of the slope S, strongly attenuated. For this reason one must try to improve the circle between the grid and anode.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Röhre mit Dichtemodulation, bei der zwei Schwingkreise vorgesehen sind; von denen. der eine zwischen Kathode und Gitter und der andere zwischen Anode und Gitter geschaltet ist. Die Verbesserungen des Gütefaktors werden in dem Kathoden-Gitter-Kreis vorgenommen. Diese Verbesserungen erfolgen durch eine Ausgestaltung der Röhrenwandung des Hohlraumes ohne - dazwischenliegendes Isoliermaterial, wodurch dielek= trische Verluste vermieden werden, und durch eine Trennung dieses Raumes von dem Raum für die Kathode mittels eines zwischengeschalteten- Isolierringes und durch Entnahme der Nutzleistung aus dem Kathoden-Gitter-Kreise. Der Resonanzhohlraum; der den Anoden-Gitter-Kreis bildet, ist also aus reinen Metallwänden gebildet und von dem Raume des Kathoden-Gitter-Kreises durch eine Ringscheibe zwischen den beiden Räumen getrennt. Der Anoden-Gitter-Resonanzhohlraum ist auf die Arbeitsfrequenz. der Röhre abgestimmt. Die Auskopplung der Nutzleistung aus dem Kathoden-Gitter-Kreis erfolgt durch Kopplungsglieder in diesem Kreis, wie sie aus den Abb. i bis 4 zu entnehmen ist.The invention relates to a tube with density modulation of the two oscillating circuits provided are; of which. the one between Cathode and grid and the other is connected between anode and grid. the Improvements in the figure of merit are made in the cathode-grid circle. These improvements are made by designing the tube wall of the cavity without - intervening insulating material, which avoids dielectric losses and by separating this space from the space for the cathode by means of an interposed insulating ring and by drawing off the useful power the cathode grid circles. The resonance cavity; which forms the anode grid circle, is thus formed from pure metal walls and from the space of the cathode-grid circle separated by a washer between the two spaces. The anode grid resonance cavity is on the working frequency. matched to the tube. The decoupling of the useful power from the cathode grid circle is made through coupling links in this circle, such as it can be seen in Figs. i to 4.

Es ist vorteilhaft, daß der Anoden-Gitter-Kreis eine hohe Resonanzschärfe besitzt.It is advantageous that the anode grid circle has a high sharpness of resonance owns.

Die dielektrischen Verluste infolge der notwendigen Isolation für die Entnahme der Leistung aus dem Gitter-Kathoden-Kreis sind nicht von nachteiliger Wirkung. Die Verluste dieses Kreises können relativ hoch und trotzdem zu vernachlässigen: sein gegenüber der Dämpfung dieses Kreises durch den Gitterstrom.The dielectric losses as a result of the necessary insulation for the extraction of the power from the grid-cathode circuit are not disadvantageous Effect. The losses of this circle can be relatively high and still negligible: be opposite to the attenuation of this circle by the grid current.

In den Abb. i bis 4 sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.In Figs. I to 4 embodiments of the invention are shown.

In den Abb. i -ist der Hohlraum zwischen Gitter g und der Anode A durch c bezeichnet. Diese Isolation zwischen Gitter und Anode wird mittels einer Ringscheibe d aus Glimmer oder keramischem Materialerhalten. Das Metallrohr T, welches das Gitter trägt, ist auf dieser Scheibe aufgebracht und an der Basis der Röhre verlötet oder auf andere Weise befestigt. K bezeichnet die Kathode. Die äußere Isolation ist durch ein Glasrohr t erhalten, -welches durch Verschweißen mit den metallischen. Rohren außerhalb des Hochfrequenzfeldes verbunden ist, was wichtig ist. Die Abstimmung des Kreises wird durch Deförination des Hohlraumes mittels einer von außen einstellbaren Vorrichtung bewirkt. Diese Vorrichtung kann z. B. aus einer Schraubeinrichtung, einer Zahnradsteuerung, einer Hebelübertragung oder aus anderen Anordnungen bestehen. e, Bei der Triode nach Abb. 2 ist an Stelle einer Glasröhre zwischen Gitter und Anode ein Isolierring di, d2; d3 aus einem keramischen, gegen das Vakuum luftdichten Material oder Glas gebraucht. Bei der Triode nach Abb. 3 ist die Zuleitung für die Gleichspannung des Gitters mit einer Kopplungsschleife b verbunden zur Entnahme der erzeugten Energie. Für den Durchgang der koaxialen Leitung L, mit dessen Seele -die Kopplungsschleife b verbunden ist; ist ein Isolator vorgesehen. Die Verluste dieses Isolators in dem Gitter-Kathoden-Kreis sind dort eher tragbar, als wenn man sie in dem Gitter-Anoden-Kreis zuläßt. In der Abb. 4 ist der äußere Nutzkreis (Wellenleiter -E- Antenne) elektrostatisch durch die Kapazität q an die äußere konzentrische Leitung 111 gekoppelt und mit Hilfe des Kolbens P, der einen Teil des Gitter-Kathoden-Kreises- bildet, abstimmbar. Der Leiter G senkrecht zur Ebene der Abbildung erregt die Antenne an einem Ende (nicht dargestellt) und ist am anderen Ende mittels der Kopplung q gekoppelt, regelbar und anpäßbar mittels des Kolbens P.In Fig. I - is the cavity between grid g and the anode A. denoted by c. This isolation between grid and anode is achieved by means of a Washer d obtained from mica or ceramic material. The metal pipe T, which the grating is applied to this disc and at the base of the tube soldered or otherwise attached. K denotes the cathode. The outer isolation is obtained by a glass tube t, -which by welding with the metallic. Tubing connected outside of the high frequency field is what is important. The vote the circle is defined by deförination of the cavity by means of an externally adjustable Device causes. This device can e.g. B. from a screwing device, a gear control, a lever transmission or other arrangements. e, With the triode according to Fig. 2 there is a glass tube between the grid and Anode an insulating ring di, d2; d3 made of a ceramic, airtight against the vacuum Material or glass used. In the case of the triode according to Fig. 3, the lead for the DC voltage of the grid connected to a coupling loop b for extraction of the generated energy. For the passage of the coaxial line L, with its soul the coupling loop b is connected; an isolator is provided. The losses this insulator in the grid-cathode circle are more portable there than when one it allows in the grid-anode circuit. In Fig. 4 the outer useful circle (waveguide -E- antenna) electrostatically through the capacitance q to the outer concentric line 111 coupled and with the help of the piston P, which is part of the grid-cathode-circle- forms, tunable. The conductor G perpendicular to the plane of the figure excites the antenna at one end (not shown) and is at the other end by means of the coupling q coupled, controllable and adaptable by means of the piston P.

Die Erfindung ist nicht auf Trioden beschränkt, sondern sie kann auch auf Röhren mit Schirmgitter oder Röhren mit mehreren Hilfsgittern angewandt werden. In diesem Falle wird der Hohlraum zwischen die Ausgangselektrode gelegt, d. h. die Anode; und das letzte Gitter vor der Anode. Die Entnahme der Leistung kann gleichfalls auf die angegebene Weise durchgeführt werden; derart, daß die Kopplung des Belastungssystems in den Kreis eingeführt wird, der sich zwischen einem der Gitter und der Kathode befindet.The invention is not limited to triodes, but it can also can be used on tubes with screen grids or tubes with multiple auxiliary grids. In this case the cavity is placed between the output electrode, i. H. the Anode; and the last grid in front of the anode. The withdrawal of the service can also be carried out in the manner indicated; such that the coupling of the loading system is inserted into the circle that is between one of the grids and the cathode is located.

Claims

PATENT CLAIMS: x. Tube with density control of the electrons for generation of ultra-short waves, with a cavity resonator, one of which is the boundary wall Tubular anode carries and the opposite wall has an opening for the recording of the control grid and its cathode in a further cavity outside of the cavity resonator is arranged, the electrode opening with the former has in common, characterized in that the cavity resonance frequency is the working frequency The tube is adjacent and the resonance cavity except for the electrodes consists of one continuous metallic wall without intervening insulating material and the energy generated is decoupled from the cathode grid circuit.

2nd tube according to claim i, characterized in that the insulation of the part of the cavity between anode and grid in the form of a uniform insulating surface (d) made of lossless Is made of insulating material or glass.

3. Tube according to claim i, characterized in that that the coupling device for extracting energy from a loop (b, Fig. 3) in the cathode grid circle and via a coaxial conductor (L) to the outside leads.

Tube according to claim i, characterized in that the coupling device consists of a capacity (q) for extracting energy; those with an outer coaxial Line (L) is coupled.

5. Tube according to claim i, characterized in that the cavity resonator between the anode and the grid by changing the location of the anode (im Inside the cavity) is tunable, which can be effected from the outside. Dressed Publications: Swiss Patent No. 242 257.