EP0718867B1 - Tube électronique à grille à performances améliorées - Google Patents

Tube électronique à grille à performances améliorées Download PDF

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EP0718867B1
EP0718867B1 EP95402832A EP95402832A EP0718867B1 EP 0718867 B1 EP0718867 B1 EP 0718867B1 EP 95402832 A EP95402832 A EP 95402832A EP 95402832 A EP95402832 A EP 95402832A EP 0718867 B1 EP0718867 B1 EP 0718867B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electron tube
tube according
tube
cavity
cathode
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95402832A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0718867A1 (fr
Inventor
Michel Langlois
Guy Clerc
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales Electron Devices SA
Original Assignee
Thomson Tubes Electroniques
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Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Tubes Electroniques filed Critical Thomson Tubes Electroniques
Publication of EP0718867A1 publication Critical patent/EP0718867A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0718867B1 publication Critical patent/EP0718867B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/36—Coupling devices having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube, for introducing or removing wave energy
    • H01J23/38—Coupling devices having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube, for introducing or removing wave energy to or from the discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J21/00—Vacuum tubes
    • H01J21/02—Tubes with a single discharge path
    • H01J21/06—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only
    • H01J21/10—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only with one or more immovable internal control electrodes, e.g. triode, pentode, octode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/02—Tubes with electron stream modulated in velocity or density in a modulator zone and thereafter giving up energy in an inducing zone, the zones being associated with one or more resonators
    • H01J25/04—Tubes having one or more resonators, without reflection of the electron stream, and in which the modulation produced in the modulator zone is mainly density modulation, e.g. Heaff tube

Definitions

  • the present invention relates to the grid tubes used in particular as television amplifiers, or in devices for industrial heating etc. These grid tubes are in particular of the triode type. or tetrode.
  • FIG. 1a schematically represents a half-tetrode. She has cylindrical electrodes mounted coaxially around an axis XX '.
  • the central electrode is the cathode K emitting electrons when heated.
  • a screen grid G2 Around it is a G1 control grid, a screen grid G2 then an anode AN. In a triode, there is no screen grid.
  • Cathode K and control grid G1 help form an input resonant cavity 1.
  • the input resonant cavity 1 comprises an active zone 10 between the marks B and D and extends on both sides from this active zone 10 towards the foot of the tube between the marks D and E and towards its apex between marks A and B.
  • the active zone corresponds to the zone where the electrons emitted by the cathode pass before crossing the grid command G1.
  • Mark C shows the central part of the active area.
  • the inlet cavity 1 comprises means 4 for introducing a signal to be amplified in the amplification application.
  • the G2 screen grid and the anode AN contributes to form a resonant output cavity 2. It includes means 5 for extracting the amplified signal.
  • the input 1 and output 2 resonant cavities are generally closed, at the foot of the tube, by a short-circuit piston mobile 3 which adjusts their resonant frequency
  • the reactive surface currents I on the walls of the cavity do not are also not constant.
  • the representation which is made on figure 1b of voltage V and reactive current I (in absolute value) corresponds to a length l of cavity between the reference A and the reference E equal to ⁇ / 4.
  • n zero to simplify.
  • Voltage V is shown in solid lines and the reactive current I in dotted lines.
  • the voltage V and current I vary. This means that cathode K is not homogeneously stressed in its active part 10.
  • the reactive current I is greater at the level of the mark D than at mark B. This implies that there is a heating of the tube in the part (mark D) of its active zone 10 most close to his foot while it is the least active part of active zone 10 requested. Indeed the peak current supplied is more important in B than in D.
  • the height of the active area (BD interval) is limited by the frequency and the power of the tube.
  • the power of the tube is limited because a compromise between the height of the active area 10 and the diameter of the cathode K.
  • the most powerful tubes operating in UHF have a K cathode whose diameter is around 40 mm and the height of the active area is about 2 cm.
  • Figure 2a schematically illustrates such a tube. This figure is comparable to figure 1a and the elements which correspond carry the same references.
  • the inlet cavity 1 ' has been arranged between the marks A' and E '.
  • the reference C ' which corresponds to the central part of the active area 10 is located on a voltage belly V and therefore a reactive current node l.
  • the new inlet cavity 1 ' shown in Figure 2a has an active area 10 'between the marks B 'and D' and therefore extends on either side of the active zone 10 'towards the foot between the marks D 'and E' and towards the top between the marks A 'and B'.
  • This inlet cavity 1 ' is now symmetrical with respect to a plane normal to the axis XX 'passing through reference C'.
  • the inlet cavity 1 'shown in the Figure 2a is equivalent to two input cavities 1 of Figure 1a mounted head to tail.
  • the outlet cavity 2 ' is also equivalent to two cavities of outlet of the tube of FIG. 1a mounted head to tail.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks. She offers a grid tube which has electrical performance comparable to those of the tube of figure 2a but which is much more easy to manufacture, easier to install for the user, and therefore a lower price.
  • the electronic tube according to the invention comprises electrodes generally cylindrical mounted coaxially around an axis, among which a cathode surrounded by a control grid.
  • the cathode and the control grid help to define a resonant entry cavity comprising a zone active, this cavity extends on both sides of the active area.
  • the cavity resonant input is folded back on itself, towards the axis, on one side of the zone active.
  • the central part of the active area is subject to a belly of voltage.
  • the inlet cavity ends in two ends which help to form the bottom of the tube.
  • At least one end of the inlet cavity can be closed by a short-circuit piston so as to tune the frequency of the tube.
  • the two ends of the cavity can be closed by a piston short circuit.
  • At least one end of the tube can form an open circuit.
  • at least one end of the tube may have a connected capacitance between the control grid and the cathode.
  • the capacity may include a plated dielectric element against one of the two electrodes in question using a conductive clamping device in contact with the other electrode.
  • the clamping device is removable and the value of capacity can be adjusted as required.
  • the clamping device may include a conductive plug screwed into a collar secured to the other electrode.
  • a spring can be used to improve the contact between the collar and the stopper.
  • the dielectric element will advantageously have the form of a ring. It can be made of mica.
  • Figure 3 shows schematically and partially a tube according to the invention.
  • This tube conventionally includes electrodes generally cylindrical mounted coaxially around an axis XX '.
  • a cathode K which emits electrons when it is heated.
  • This cathode K is surrounded by a control grid G1, itself surrounded by a screen grid G2, itself surrounded by an anode AN.
  • the emitted electrons are accelerated towards the AN anode and pass through the gates G1, G2.
  • the cathode K and the control grid G1 help to define a input resonant cavity 34 into which a signal can be injected.
  • the inlet cavity 34 has an active area 30 between the marks B 'and D'. It extends on either side of the active area 30 between the marks A ' and B 'and between the marks D' and E '.
  • the electrodes are spaced from each other by means of spacers 33 insulators.
  • These spacers 33 serve to electrically isolate the electrodes from each other, to hold them mechanically in position and to guarantee vacuum tightness at the active part 30 of the electrodes.
  • the screen grid G2 and the anode A help to define a cavity resonant output 35 from which the amplified signal can be extracted.
  • the cavity resonant output 35 is only partially shown to avoid overload the figure. This is the part of this outlet cavity 35 located at top 32 of the tube which has been omitted. In this example, the outlet cavity 35 is terminated by a tuning piston 37.
  • the inlet cavity 34 is tuned so that the part center (mark C ') of the active zone 30 corresponds to a belly of tension as shown in Figures 4a and 4b.
  • the resonant inlet cavity 34 is folded back on itself towards the axis XX 'on one side of the active zone 30.
  • the part folded goes from mark B 'to mark A'.
  • the inlet cavity 34 then has two ends, one radially outer (reference E '), the other inner radially (mark A ') and these two ends contribute to forming the foot 31 of the tube. Coaxiality problems no longer arise.
  • Both ends of cathode K and control gate G1 terminate conventionally by collars respectively 38.39.
  • One connector will be used to receive the tube.
  • a tube according to the invention can then be easily manufactured and installed at low cost. Compared to the tube of the Figure 2a, the tube according to the invention will be more compact which is an advantage not negligible.
  • the space inside the cathode is not used in the tubes classics. Here we house the folded part of the resonant inlet cavity 34.
  • Frequency matching of the input cavity 34 can be achieved by at least one short-circuit piston 36.
  • the two ends of the inlet cavity 34 are closed by such a piston.
  • the cavity input 34 is then granted in half-wave.
  • Figure 4a shows very schematically the inlet cavity 34 and Figure 4b illustrates the variation of the voltage V and the reactive current I (in absolute value) as a function of the electrical length I of the cavity.
  • the two short circuit pistons are located at the marks A 'and E'.
  • the configuration with the two short-circuit pistons 36 allows generally to obtain low frequencies in the UHF range, for example between 450 and 550 MHz.
  • At least one of the ends of the inlet cavity 34 forms an open circuit. It's that illustrated in FIG. 5. It shows an inlet cavity 34 between the marks A ' summer'. One of its ends ends in an open circuit at the mark A '. This is the inner end. A short circuit piston 36 closes the outer end of the inlet cavity 34 at the mark E '.
  • a conductive bottom 50 closes the inner end of the control grid G1 and the inner end of the cathode K is conventionally ends with a collar 38.
  • the reference A ' is located near axis XX '. At this point, the voltage V is maximum.
  • the inlet cavity 34 is then tuned in three-quarter wave, as shown in Figure 6b in conjunction with Figure 6a. Between the mark A 'and the mark C' the electrical length is ⁇ / 2.
  • a capacity 70 has risen to the inner end of the cavity. It comprises a dielectric element 71, in mica for example, which is pressed against the collar 38 of cathode K using of a conductive clamping device 75.
  • the clamping device is preferably removable.
  • the dielectric element 71 has the shape of a ring. His thickness measured along axis XX 'and its surface in contact with the collar 38 determine the value of the capacity.
  • the clamping device 75 is electrically and mechanically connected to the control grid G1.
  • the clamping device 75 has a conductive plug 72 which comes in contact with the dielectric ring 71 and clamping means 73 such than a screw.
  • the screw is screwed into a bore 74 carried by the collar 39 of the G1 control grid.
  • the bore 74 is centered on the axis XX '.
  • the collar 38 of cathode K and plug 72 form the reinforcements of the capacitor.
  • An annular spring 76 can be provided to ensure good contact between the plug 72 and the periphery of the collar 39 of the grid command G1.
  • the plug 72 fits around the periphery of the collar 39 of the control grid G1.
  • the capacity 70 is at the level of the reference A '. At this level, there is a tension belly and a current node.
  • the electrical length between the mark A 'and mark C' is between ⁇ / 4 and ⁇ / 2.
  • a dielectric spacer 33 has been provided between the collar 38 of cathode K and that of the control grid G1 39 to guarantee vacuum tightness.
  • the value of the capacity 70 depends on the thickness and the area of the dielectric ring. The greater the thickness, the greater the capacity is low.
  • the clamping device 75 can be removable and a change of capacity is easy. The description which has just been made of the capacity is just an example and other variations of the clamping device in particular can be envisaged without departing from the scope of the invention as it is defined by the appended claims.

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Description

La présente invention est relative aux tubes à grille utilisés notamment en tant qu'amplificateurs de télévision, ou dans des dispositifs de chauffage industriel etc. Ces tubes à grilles sont notamment de type triode ou tétrode.
La figure 1a représente schématiquement une demi-tétrode. Elle comporte des électrodes cylindriques montées coaxialement autour d'un axe XX'.
L'électrode centrale est la cathode K émettant des électrons lorsqu'elle est chauffée. Autour se trouve une grille de commande G1, une grille-écran G2 puis une anode AN. Dans une triode, il n'y a pas de grille-écran.
La cathode K et la grille de commande G1 contribuent à former une cavité résonante 1 d'entrée. La cavité résonante d'entrée 1 comporte une zone active 10 entre les repères B et D et se prolonge de part et d'autre de cette zone active 10 vers le pied du tube entre les repères D et E et vers son sommet entre les repères A et B. La zone active correspond à la zone où les électrons émis par la cathode passent avant de traverser la grille de commande G1. Le repère C montre la partie centrale de la zone active.
La cavité d'entrée 1 comporte des moyens 4 pour introduire un signal à amplifier dans l'application d'amplification. La grille-écran G2 et l'anode AN contribuent à former une cavité résonante de sortie 2. Elle comporte des moyens 5 pour extraire le signal amplifié.
Les cavités résonantes d'entrée 1 et de sortie 2 sont généralement fermées, au niveau du pied du tube, par un piston de court-circuit mobile 3 qui permet de régler leur fréquence de résonance
Dans la cavité d'entrée 1, c'est généralement le mode TEM qui s'établit. Les champs magnétique B et électrique E ont été représentés. Ce type de cavité est généralement accordé en quart d'onde. Cela signifie qu'entre le repère A au sommet du tube sur l'axe XX' et le repère E au niveau du piston de court-circuit 3, la longueur électrique I de la cavité d'entrée est: l = (2n + 1)λ/4    n est un entier ≥ 0 et λ la longueur d'onde de l'onde s'établissant dans la cavité d'entrée.
Dans ce mode TEM, le potentiel scalaire V varie entre le repère A et le repère E de la manière suivante :
Figure 00020001
Les courants réactifs I de surface sur les parois de la cavité ne sont pas non plus constants. La représentation qui est faite sur la figure 1b de la tension V et du courant I réactif (en valeur absolue) correspond à une longueur l de cavité entre le repère A et le repère E égale à λ/4. On a choisi un entier n nul pour simplifier. La tension V est représentée en traits pleins et le courant réactif I en pointillés.
Entre le repère A et le repère E, la tension V suit sensiblement un quart de sinusoïde, cette tension V étant maximale (ventre de tension) pour I=0 au niveau du repère A et nulle (noeud de tension) pour I = λ/4 au niveau du repère E. Au sommet du tube, au niveau du repère A, sur l'axe XX', on a un circuit ouvert et au pied du tube, au niveau du repère E un court-circuit. Entre les repères B et D, aux deux extrémités de la zone active 10, la tension V et le courant I varient. Cela signifie que la cathode K n'est pas sollicitée de manière homogène dans sa partie active 10. On remarque aussi sur la figure 1b que le courant réactif I est plus important au niveau du repère D qu'au niveau du repère B. Cela implique qu'il se produit un échauffement du tube dans la partie (repère D) de sa zone active 10 la plus proche de son pied alors que c'est la partie de la zone active 10 la moins sollicitée. En effet le courant crête fourni est plus important en B qu'en D.
Dans ce type de tube, la hauteur de la zone active (intervalle BD) est limitée par la fréquence et par la puissance du tube. Plus la fréquence est grande, plus la variation de tension V est importante dans la zone active 10. La puissance du tube est limitée car il faut respecter un compromis entre la hauteur de la zone active 10 et le diamètre de la cathode K. Par exemple, les tubes les plus puissants fonctionnant en UHF ont une cathode K dont le diamètre est de l'ordre de 40 mm et dont la hauteur de la zone active vaut environ 2 cm.
Il y a une quarantaine d'années, il a été proposé pour obtenir un tube ayant un meilleur rendement, une puissance et une fréquence plus importantes de placer un ventre de tension V dans la partie centrale de la zone active 10.
La figure 2a illustre schématiquement un tel tube. Cette figure est comparable à la figure 1a et les éléments qui se correspondent portent les mêmes références.
Maintenant la cavité d'entrée 1' a été aménagée entre les repères A' et E'. Le repère C' qui correspond à la partie centrale de la zone active 10 est situé sur un ventre de tension V et donc un noeud de courant réactif l. La cavité d'entrée 1' est accordée en demi-onde. Cela signifie qu'entre le repère A' (sommet de la cavité) et le repère E' (pied du tube), la longueur électrique l' vaut: l' = nλ/2    n entier > 0.
Sur l'exemple des figures 2a,2b n est choisi égal à 1 pour simplifier. Maintenant la tension V évolue sensiblement comme une demi-sinusoïde.
C'est le sommet du tube qui a été modifié par rapport au tube de la figure 1a. En A' et en E' il y a des pistons 3 d'accord et la cavité d'entrée se termine par des court-circuits.
Par rapport à la figure 1a, on a supprimé la partie du tube située entre les repères A et C et elle a été remplacée par une partie identique à celle située entre les repères C et E. La nouvelle cavité d'entrée 1' représentée sur la figure 2a, comporte une zone active 10' entre les repères B' et D' et s'étend donc de part et d'autre de la zone active 10' vers le pied entre les repères D' et E' et vers le sommet entre les repères A' et B'. Cette cavité d'entrée 1' est maintenant symétrique par rapport à un plan normal à l'axe XX' passant par repère C'. La cavité d'entrée 1' représentée sur la figure 2a est équivalente à deux cavités d'entrée 1 de la figure 1a montées tête-bêche. La cavité de sortie 2' est aussi équivalente à deux cavités de sortie du tube de la figure 1a montées tête-bêche.
Cette configuration donne de bons résultats au point de vue électrique. Dans la zone active 10', la tension V varie très peu et le courant I n'est pas trop important. En revanche, cette structure est difficilement réalisable au point de vue mécanique car il est très délicat de conserver une bonne coaxialité entre la cathode K, et la grille de commande G1 puisqu'elles sont maintenant solidaires par leurs deux extrémités au pied et au sommet du tube. La distance entre la grille de commande G1 et la cathode K est de quelques dixièmes de millimètre dans la zone active alors que la hauteur de zone active vaut quelques dizaines de millimètres.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle propose un tube à grille qui possède des performances électriques comparables à celles du tube de la figure 2a mais qui est beaucoup plus facile à fabriquer, plus simple à mettre en place chez l'utilisateur, et a donc un prix moins élevé.
Le tube électronique selon l'invention comporte des électrodes globalement cylindriques montées coaxialement autour d'un axe, parmi lesquelles une cathode entourée d'une grille de commande. La cathode et la grille de commande contribuent à délimiter une cavité résonante d'entrée comportant une zone active, cette cavité se prolonge de part et d'autre de la zone active. La cavité résonante d'entrée est repliée sur elle même, vers l'axe, d'un côté de la zone active. La partie centrale de la zone active est soumise à un ventre de tension.
De préférence, la cavité d'entrée se termine par deux extrémités qui contribuent à former le pied du tube.
Au moins une des extrémités de la cavité d'entrée peut être fermée par un piston de court-circuit de manière à accorder la fréquence du tube. Pour fonctionner dans une partie basse de la plage de fréquence du tube, les deux extrémités de la cavité peuvent être fermées par un piston de court-circuit.
Pour fonctionner dans une partie haute de la plage de fréquences du tube, au moins une extrémité du tube peut former un circuit ouvert.Pour fonctionner dans une partie intermédiaire de la plage de fréquences du tube, au moins une extrémité du tube peut comporter une capacité connectée entre la grille de commande et la cathode.
La capacité pourra comporter un élément diélectrique plaqué contre l'une des deux électrodes en question à l'aide d'un dispositif de serrage conducteur en contact avec l'autre électrode.
De préférence le dispositif de serrage est amovible et la valeur de la capacité peut être ajustée en fonction des besoins.
Le dispositif de serrage peut comporter un bouchon conducteur vissé dans un collet solidaire de l'autre électrode. Un ressort peut être utilisé pour améliorer le contact entre le collet et le bouchon.
L'élement diélectrique aura avantageusementune forme d'anneau. Il peut être réalisé en mica.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent:
  • les figures 1a et 1b, déjà décrites, respectivement une représentation schématique d'une tétrode de type connu et un graphique de la tension et du courant présents dans la cavité d'entrée;
  • les figures 2a et 2b, déjà décrites, respectivement, une représentation schématique d'un tube connu formé de deux tétrodes tête-bêche et un graphique de la tension et du courant présents dans la cavité d'entrée;
  • la figure 3 une coupe partielle d'un tube selon l'invention ;
  • les figures 4a et 4b respectivement une représentation schématique du tube de la figure 3 et un graphique de la tension et du courant présents dans la cavité d'entrée;
  • la figure 5 une coupe partielle d'une variante d'un tube selon l'invention ;
  • les figures 6a et 6b respectivement une représentation schématique du tube de la figure 5 et un graphique de la tension et du courant présents dans la cavité d'entrée;
  • la figure 7 une coupe partielle d'une autre variante d'un tube selon l'invention ;
  • les figures 8a et 8b respectivement une représentation schématique du tube de la figure 7 et un graphique de la tension et du courant présents dans la cavité d'entrée.
Sur ces figures les échelles ne sont pas respectées dans un souci de clarté.
La figure 3 montre de manière schématique et partielle un tube selon l'invention.
Ce tube comporte de manière classique des électrodes globalement cylindriques montées coaxialement autour d'un axe XX'. On trouve donc une cathode K qui émet des électrons lorsqu'elle est chauffée. Cette cathode K est entourée d'une grille de commande G1, elle même entourée d'une grille-écran G2, elle même entourée d'une anode AN. Les électrons émis sont accélérés vers l'anode AN et traversent les grilles G1, G2. La cathode K et la grille de commande G1 contribuent à délimiter une cavité résonante d'entrée 34 dans laquelle un signal peut être injecté. La cavité d'entrée 34 comporte une zone active 30 entre les repères B' et D'. Elle se prolonge de part et d'autre de la zone active 30 entre les repères A' et B' et entre les repères D' et E'. De manière classique, au niveau du pied du tube 31 les électrodes sont espacées les unes des autres grâce à des espaceurs 33 isolants. Ces espaceurs 33 servent à isoler électriquement les électrodes les unes des autres, à les maintenir mécaniquement en position et à garantir une étanchéité au vide au niveau de la partie active 30 des électrodes.
La grille-écran G2 et l'anode A contribuent à délimiter une cavité résonante 35 de sortie d'où l'on peut extraire le signal amplifié. La cavité résonante de sortie 35 n'est représentée que partiellement pour éviter de surcharger la figure. C'est la partie de cette cavité de sortie 35 située au sommet 32 du tube qui a été omise. Dans cet exemple, la cavité 35 de sortie est terminée par un piston d'accord 37.
La cavité d'entrée 34 est accordée de manière à ce que la partie centrale (repère C') de la zone active 30 corresponde à un ventre de tension comme le montrent les figures 4a et 4b.
Au lieu de posséder une symétrie par rapport à un plan normal à l'axe XX' passant par le repère C', la cavité résonante d'entrée 34 est repliée sur elle-même vers l'axe XX' d'un côté de la zone active 30. La partie repliée va du repère B' au repère A'. La cavité d'entrée 34 possède alors deux extrémités l'une extérieure radialement (repère E'), l'autre intérieure radialement (repère A') et ces deux extrémités contribuent à former le pied 31 du tube. Les problèmes de coaxialité ne se posent plus. Les deux extrémités de la cathode K et de la grille de commande G1 se terminent classiquement par des collets respectivement 38,39. Un seul connecteur sera utilisé pour recevoir le tube. Un tube selon l'invention peut alors être fabriqué et mis en place facilement à moindre coût. Par rapport au tube de la figure 2a, le tube selon l'invention sera plus compact ce qui est un avantage non négligeable.
L'espace à l'intérieur de la cathode n'est pas utilisé dans les tubes classiques. Ici on y loge la partie repliée de la cavité résonante d'entrée 34.
L'accord en fréquence de la cavité d'entrée 34 peut être réalisé par au moins un piston de court-circuit 36. Sur la figure 3, les deux extrémités de la cavité d'entrée 34 sont fermées par un tel piston. La cavité d'entrée 34 est alors accordée en demi-onde. La figure 4a représente très schématiquement la cavité d'entrée 34 et la figure 4b illustre la variation de la tension V et du courant réactif I (en valeur absolue) en fonction de la longueur électrique I de la cavité. Les deux pistons de court circuit sont situés au niveau des repères A' et E'.
On obtient une même variation de courant et de tension qu'à la figure 2b. Entre le repère A' et le repère C' la longueur électrique est de λ/4. Par rapport au tube de la figure 1a, la hauteur de la zone active 30 est plus importante ce qui permet d'atteindre des fréquences et des puissances plus importantes.
La configuration avec les deux pistons 36 de court-circuit permet généralement d'obtenir des fréquences basses dans la gamme UHF, par exemple entre 450 et 550 MHz.
Pour pouvoir travailler dans la partie haute de la gamme UHF, par exemple entre 750 et 860 MHz, il est possible d'envisager qu'au moins une des extrémités de la cavité d'entrée 34 forme un circuit ouvert. C'est ce qu'illustre la figure 5. Elle montre une cavité d'entrée 34 entre les repères A' et E'. Une de ses extrémités se termine par un circuit ouvert au niveau du repère A'. Il s'agit de l'extrémité intérieure. Un piston de court-circuit 36 ferme l'extrémité extérieure de la cavité d'entrée 34 au niveau du repère E'.
Concrètement, un fond conducteur 50 ferme l'extrémité intérieure de la grille de commande G1 et l'extrémité intérieure de la cathode K se termine classiquement par un collet 38. Le repère A' est situé à proximité de l'axe XX'. A cet endroit, la tension V est maximale. La cavité d'entrée 34 est alors accordée en trois-quart d'onde, comme le montre la figure 6b en liaison avec la figure 6a. Entre le repère A' et le repère C' la longueur électrique est de λ/2.
Pour pouvoir travailler à des fréquences intermédiaires, par exemple entre 550 et 750 MHz, il est possible d'équiper au moins une extrémité de la cavité d'entrée 34, d'une capacité connectée entre la cathode K et la grille de commande G1. C'est ce qu'illustre la figure 7 qui ne montre que le pied du tube. Une capacité 70 est montée au niveau de l'extrémité interne de la cavité. Elle comporte un élément diélectrique 71, en mica par exemple, qui est plaqué contre le collet 38 de la cathode K à l'aide d'un dispositif de serrage 75 conducteur. Le dispositif de serrage est de préférence amovible. L'élément diélectrique 71 a la forme d'un anneau. Son épaisseur mesurée selon l'axe XX' et sa superficie en contact avec le collet 38 déterminent la valeur de la capacité. Le dispositif de serrage 75 est électriquement et mécaniquement relié à la grille de commande G1. Le dispositif de serrage 75 comporte un bouchon 72 conducteur qui vient en contact avec l'anneau diélectrique 71 et des moyens de serrage 73 tels qu'une vis. La vis se visse dans un alésage 74 porté par le collet 39 de la grille de commande G1. L'alésage 74 est centré sur l'axe XX'. Le collet 38 de la cathode K et le bouchon 72 forment les armatures de la capacité.
Un ressort annulaire 76 peut être prévu pour assurer un bon contact entre le bouchon 72 et la périphérie du collet 39 de la grille de commande G1. Le bouchon 72 vient s'emboíter autour de la périphérie du collet 39 de la grille de commande G1.
L'évolution de la tension et du courant réactif (en valeur absolue) est illustrée sur la figure 8b, la figure 8a montrant schématiquement la cavité d'entrée avec ses repères.
La capacité 70 est au niveau du repère A'. A ce niveau, il y a un ventre de tension et un noeud de courant. La longueur électrique entre le repère A' et le repère C' est comprise entre λ/4 et λ/2.
La réalisation de la capacité est simple et ne pose pas de problème car l'anneau diélectrique 71 et le dispositif de serrage 75 ne sont pas soumis au vide. Un espaceur diélectrique 33 a été prévu entre le collet 38 de cathode K et celui 39 de la grille de commande G1 pour garantir l'étanchéité au vide.
La valeur de la capacité 70 est fonction de l'épaisseur et de la superficie de l'anneau de diélectrique. Plus l'épaisseur est importante plus la capacité est faible. Le dispositif de serrage 75 peut être amovible et un changement de capacité est aisé. La description qui vient d'être faite de la capacité n'est qu'un exemple et d'autres variantes du dispositif de serrage notamment peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini par les revendications annexées.

Claims (14)

  1. Tube électronique comportant des électrodes (K,G1) globalement cylindriques montées coaxialement autour d'un axe (XX') parmi lesquelles une cathode (K) entourée d'une grille de commande (G1), la cathode (K) et la grille de commande (G1) contribuant à délimiter une cavité résonante d'entrée (34) comportant une zone active (30) et se prolongeant de part et d'autre de la zone active (30), la partie centrale (C') de la zone active (30) correspondant à un ventre de tension, caractérisé en ce que la cavité résonante d'entrée (34) est repliée sur elle-même, vers l'axe (XX'), d'un côté de la zone active (30).
  2. Tube électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité d'entrée (34) se termine par deux extrémités (A',E'), les extrémités (A', E') contribuant à former le pied (31) du tube.
  3. Tube électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une des extrémités (A') de la cavité d'entrée (34) est munie d'un piston de court-circuit (36).
  4. Tube électronique selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins une des extrémités (A') de la cavité d'entrée est un circuit ouvert.
  5. Tube électronique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit ouvert est situé au niveau de l'axe XX'.
  6. Tube électronique selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins une des extrémités (A') de la cavité d'entrée se termine par une capacité (70) connectée entre la grille de commande (G1) et la cathode (K).
  7. Tube électronique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la capacité (70) comporte un élément diélectrique (71) plaqué contre une des deux électrodes (K) en question à l'aide d'un dispositif de serrage (75) conducteur et en contact avec l'autre électrode (G1).
  8. Tube électronique selon la revendication 7 caractérisé en ce que le dispositif de serrage (75) est amovible.
  9. Tube électronique selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le dispositif de serrage (75) comporte un bouchon (72) conducteur vissé dans un collet (39) solidaire de l'autre électrode (G1).
  10. Tube électronique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un ressort (76) améliore le contact entre le bouchon et le collet (39).
  11. Tube électronique selon l'une des revendications 7 à 10 caractérisé en ce que le dispositif de serrage (75) et l'élément diélectrique (71) sont dans l'air.
  12. Tube électronique selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que l'élément diélectrique (71) est en forme d'anneau.
  13. Tube électronique selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que l'élément diélectrique (71) est en mica.
  14. Tube électronique selon l'une des revendications 6 à 13 caractérisé en ce que la valeur de la capacité (70) est ajustable .
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2733856B1 (fr) * 1995-05-05 1997-08-29 Thomson Tubes Electroniques Cathode pour canon a electrons a grille, grille destinee a etre associee avec une telle cathode et canon a electrons comportant une telle cathode
US6084353A (en) * 1997-06-03 2000-07-04 Communications And Power Industries, Inc. Coaxial inductive output tube having an annular output cavity
FR2775118B1 (fr) 1998-02-13 2000-05-05 Thomson Tubes Electroniques Grille pour tube electronique a faisceau axial a performances ameliorees
GB9806129D0 (en) * 1998-03-24 1998-05-20 Eev Ltd Electron beam tubes
FR2789800B1 (fr) 1999-02-16 2001-05-11 Thomson Tubes Electroniques Generateur radiofrequence de tres grande puissance
FR2828007B1 (fr) 2001-07-27 2004-02-13 Thales Sa Dispositif d'amplification d'un signal haute frequence
CN115579156B (zh) * 2022-11-24 2023-06-23 中国科学院合肥物质科学研究院 一种适用于金属陶瓷四极管的调试平台

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2368031A (en) * 1940-03-15 1945-01-23 Bell Telephone Labor Inc Electron discharge device
BE473837A (fr) * 1940-07-16
BE468391A (fr) * 1941-03-11
US2539210A (en) * 1946-01-12 1951-01-23 Westinghouse Electric Corp Electronic tube apparatus embodying a cavity resonator
US2870374A (en) * 1954-05-26 1959-01-20 Itt Microwave electron discharge tubes
FR2255698B1 (fr) * 1973-12-21 1977-08-19 Thomson Csf
FR2538612B1 (fr) * 1982-12-23 1985-10-04 Thomson Csf Cavites coaxiales resonnantes pour tubes a grilles
NL8501242A (nl) * 1985-05-02 1986-12-01 Philips Nv Elektronenbuis.
FR2695755B1 (fr) * 1992-09-11 1994-10-28 Thomson Tubes Electroniques Tube électronique à structure radiale.

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