JPS6344263B2 - - Google Patents
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- JPS6344263B2 JPS6344263B2 JP56020813A JP2081381A JPS6344263B2 JP S6344263 B2 JPS6344263 B2 JP S6344263B2 JP 56020813 A JP56020813 A JP 56020813A JP 2081381 A JP2081381 A JP 2081381A JP S6344263 B2 JPS6344263 B2 JP S6344263B2
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- Japan
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- grid
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- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
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- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/46—Control electrodes, e.g. grid; Auxiliary electrodes
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、大電力電子管に関し、特にこのよ
うな電子管の格子構造に関するものである。
うな電子管の格子構造に関するものである。
たとえば、RCA8916VHF線形電力増幅管のよ
うな大電力電子管は、VHF―TV放送やFM放送
あるいは400MHzにおける通信送信機のように高
利得、高直線性特性が要求される装置に用いら
れ、その端子は、通常の同軸TEMモードで動作
するように同軸的に配置されている。このような
電子管はその動作時に、TEおよびTMモードの
ような無数の不要共振モードを生じ、これら不要
モードが所望のTEMモードと共に共振空胴や他
の装置内に同時に存在する可能性がある。典型的
な大電力電子管では、上記の様に不要共振は、そ
の電子管の所望の動作周波数より遥かに高い周波
数で発生する。しかし管内にはこの様に高い周波
数で電力が殆んどあるいは全く発生しないので、
何も問題は生じなかつた。しかしながら、一般に
極く少数の不要モードが問題を起し、この問題は
不要モード周波数での高周波（rf）発振として現
われる。この様なrf発振は、干渉信号の発生およ
び回路動作効率の減少をもたらすだけでなく、最
大動作電圧、電極の単位面積当りに電力消費量、
誘電損失、信号に対する雑音および高周波漏えい
等の電子管動作パラメータを増大させる点で管の
動作上有害である。上記のようなrf発振に起因す
るセラミツク絶縁体のクラツクが原因で管が破損
したという報告も幾つかなされている。
うな大電力電子管は、VHF―TV放送やFM放送
あるいは400MHzにおける通信送信機のように高
利得、高直線性特性が要求される装置に用いら
れ、その端子は、通常の同軸TEMモードで動作
するように同軸的に配置されている。このような
電子管はその動作時に、TEおよびTMモードの
ような無数の不要共振モードを生じ、これら不要
モードが所望のTEMモードと共に共振空胴や他
の装置内に同時に存在する可能性がある。典型的
な大電力電子管では、上記の様に不要共振は、そ
の電子管の所望の動作周波数より遥かに高い周波
数で発生する。しかし管内にはこの様に高い周波
数で電力が殆んどあるいは全く発生しないので、
何も問題は生じなかつた。しかしながら、一般に
極く少数の不要モードが問題を起し、この問題は
不要モード周波数での高周波（rf）発振として現
われる。この様なrf発振は、干渉信号の発生およ
び回路動作効率の減少をもたらすだけでなく、最
大動作電圧、電極の単位面積当りに電力消費量、
誘電損失、信号に対する雑音および高周波漏えい
等の電子管動作パラメータを増大させる点で管の
動作上有害である。上記のようなrf発振に起因す
るセラミツク絶縁体のクラツクが原因で管が破損
したという報告も幾つかなされている。
不要rf発振の有害な作用が起るためには、陽極
とこれに付属する電極とより成る出力回路から制
御電極とこれに付属する電極とより成る入力回路
へ、固有のどの様な回路損失も越えるような大き
さおよび位相の高周波帰還がなされる筈である。
もし、これらの状件が満たされると、不要発振の
強さはその不要損失がその不要周波数で発生する
電力に等しくなるまで増大する。rf帰還は、格子
開口の長さ、格子の厚さおよび開口の延長方向等
の要因によつて決定されることが判つている。
とこれに付属する電極とより成る出力回路から制
御電極とこれに付属する電極とより成る入力回路
へ、固有のどの様な回路損失も越えるような大き
さおよび位相の高周波帰還がなされる筈である。
もし、これらの状件が満たされると、不要発振の
強さはその不要損失がその不要周波数で発生する
電力に等しくなるまで増大する。rf帰還は、格子
開口の長さ、格子の厚さおよび開口の延長方向等
の要因によつて決定されることが判つている。
この様な不都合なrf発振の原因を除去しようと
する試みは大抵失敗したので、代りにこの不要発
振を、その振幅が少なくとも所望動作周波数の振
幅に比べて小さなあるレベルまで減衰させる努力
がなされていた。例えば現今の電力管回路は、一
般にTEまたはTM円形モードの或る周波数で発
振する。通常これらのモードは本来低損失特性を
有するので、大きな円形モード負荷を与えようと
する試みは、所望の動作周波数で回路効率を減少
させることなく、円形モード負荷を得ることが不
可能であるという理由でしばしば失敗していた。
する試みは大抵失敗したので、代りにこの不要発
振を、その振幅が少なくとも所望動作周波数の振
幅に比べて小さなあるレベルまで減衰させる努力
がなされていた。例えば現今の電力管回路は、一
般にTEまたはTM円形モードの或る周波数で発
振する。通常これらのモードは本来低損失特性を
有するので、大きな円形モード負荷を与えようと
する試みは、所望の動作周波数で回路効率を減少
させることなく、円形モード負荷を得ることが不
可能であるという理由でしばしば失敗していた。
管の所定増幅特性を劣下させることなく不要円
形モードに特別に負荷を与えることは困難である
ので、不要rfの帰還をリアタンス的に減衰させる
ことによつて不要発振の発生を阻止または制御を
することが注目されている。
形モードに特別に負荷を与えることは困難である
ので、不要rfの帰還をリアタンス的に減衰させる
ことによつて不要発振の発生を阻止または制御を
することが注目されている。
この発明による改善された大電力電子管は、開
口アレイを有する円筒状格子電極を含み、各開口
は円周方向に細長く、その長さは格子の外径の
0.55倍より小さい。
口アレイを有する円筒状格子電極を含み、各開口
は円周方向に細長く、その長さは格子の外径の
0.55倍より小さい。
円周方向に伸延した開口を含む円筒状格子を有
する電子管は米国特許第1437607号の明細書に開
示されているが、不要TEまたはTMモードをこ
の発明におけるように格子の開口の円周方向の大
きさを限定することによつて阻止または制御する
ことについては何ら開示されていない。事実、上
記米国特許の電力管は基本的には開放形構体であ
り、すなわち格子構体と陽極とは端部が開放され
ており、かつ同軸的な端子を具えておらず、従つ
て不要円形モード発振は全く予測していない。従
つて、この特許には不要発振を制御するというこ
の発明の主たる目的と構成に関連することは何ら
示されていない。
する電子管は米国特許第1437607号の明細書に開
示されているが、不要TEまたはTMモードをこ
の発明におけるように格子の開口の円周方向の大
きさを限定することによつて阻止または制御する
ことについては何ら開示されていない。事実、上
記米国特許の電力管は基本的には開放形構体であ
り、すなわち格子構体と陽極とは端部が開放され
ており、かつ同軸的な端子を具えておらず、従つ
て不要円形モード発振は全く予測していない。従
つて、この特許には不要発振を制御するというこ
の発明の主たる目的と構成に関連することは何ら
示されていない。
以下、この発明を図面を参照しつつ詳細に説明
する。
する。
第１図において、全体を符号１０で示した大電
力管は、陰極１２、制御格子２１、スクリーン格
子１６および陽極１８を含み、これらの各素子は
全て円筒状に構成され、互いに同心的に、入れ子
式にかつ互に間隔を隔てて配置されている。これ
ら同心素子の開口端は、絶縁セラミツク環２０に
よつて互いに間隔を隔てられており、かつ端子領
域２２を含んでいる。円筒状陽極１８はこの電子
管１０の外囲器の一部を構成しており、陽極１８
と陰極１２との間の領域は共振装置２４を構成し
ている。第１図に示すような四極管では、共振装
置２４は出力共振器２６と入力共振器２７とを有
し、出力共振器２６は陽極１８とスクリーン格子
１６との間の空間を含み、また入力共振器２７は
スクリーン格子１６と制御格子１４との間および
制御格子１４と陰極１２との間の空間を有してい
る。陽極１８の外周面には外方に向つて放射状に
相互に或る間隔をもつて延びる多数の放熱フイン
２８が設けられており、これら放熱フインの外端
部周囲には円筒状の管２９が設けられている。
力管は、陰極１２、制御格子２１、スクリーン格
子１６および陽極１８を含み、これらの各素子は
全て円筒状に構成され、互いに同心的に、入れ子
式にかつ互に間隔を隔てて配置されている。これ
ら同心素子の開口端は、絶縁セラミツク環２０に
よつて互いに間隔を隔てられており、かつ端子領
域２２を含んでいる。円筒状陽極１８はこの電子
管１０の外囲器の一部を構成しており、陽極１８
と陰極１２との間の領域は共振装置２４を構成し
ている。第１図に示すような四極管では、共振装
置２４は出力共振器２６と入力共振器２７とを有
し、出力共振器２６は陽極１８とスクリーン格子
１６との間の空間を含み、また入力共振器２７は
スクリーン格子１６と制御格子１４との間および
制御格子１４と陰極１２との間の空間を有してい
る。陽極１８の外周面には外方に向つて放射状に
相互に或る間隔をもつて延びる多数の放熱フイン
２８が設けられており、これら放熱フインの外端
部周囲には円筒状の管２９が設けられている。
上述の構造は従来普通のものであり、一方この
発明の新規性は、第２図に示すように制御格子１
４およびスクリーン格子１６にそれぞれ、その円
周方向に延びる細長い弧状の多数の開口３０，３
２を設けた点にある。各格子１４および１６は、
それぞれ一端を閉塞された１個の機械的に強固な
中空円筒状部材で形成されており、これらは現在
同様な目的に使用されている薄板材料で作ること
ができる。円周方向は細長い上記の開口３０と３
２とは、長さＸと幅Ｙとを有し、長さＸは幅Ｙよ
りも大きい。スクリーン格子１６の各開口３２
は、制御格子１４の開口３０の対応するものに対
し半径方向に整列している。開口３０および３２
は米国特許第2980984号の明細書に示されている
ような放電加工によつて形成することができる。
この放電加工を開口３０と３２との形成に用いる
と、縦方向に並んだ開口の１列全体を１回の工程
で作ることができる。
発明の新規性は、第２図に示すように制御格子１
４およびスクリーン格子１６にそれぞれ、その円
周方向に延びる細長い弧状の多数の開口３０，３
２を設けた点にある。各格子１４および１６は、
それぞれ一端を閉塞された１個の機械的に強固な
中空円筒状部材で形成されており、これらは現在
同様な目的に使用されている薄板材料で作ること
ができる。円周方向は細長い上記の開口３０と３
２とは、長さＸと幅Ｙとを有し、長さＸは幅Ｙよ
りも大きい。スクリーン格子１６の各開口３２
は、制御格子１４の開口３０の対応するものに対
し半径方向に整列している。開口３０および３２
は米国特許第2980984号の明細書に示されている
ような放電加工によつて形成することができる。
この放電加工を開口３０と３２との形成に用いる
と、縦方向に並んだ開口の１列全体を１回の工程
で作ることができる。
TEMモードで動作しかつ管軸方向（縦方向）
に延びる格子開口を有する電力管において一般的
に現われる不都合な不要TMおよびTEモード
（この明細書中では円形モードともいう）の励振
は、この明細書中で説明するように、格子開口の
延長方向と長さとを変化させることによつて、
RCA8916VHF線形電力増幅管のような電子管に
おいて大幅に減衰または除去できることが、動作
試験の結果判つた。原則として、外径Ｄを有する
制御格子の場合、開口の円周方向に延びる寸法す
なわち長さＸは外径Ｄの0.55倍より大であつては
ならずまた開口の幅Ｙは外径Ｄの0.1倍より大で
あつてはならない。
に延びる格子開口を有する電力管において一般的
に現われる不都合な不要TMおよびTEモード
（この明細書中では円形モードともいう）の励振
は、この明細書中で説明するように、格子開口の
延長方向と長さとを変化させることによつて、
RCA8916VHF線形電力増幅管のような電子管に
おいて大幅に減衰または除去できることが、動作
試験の結果判つた。原則として、外径Ｄを有する
制御格子の場合、開口の円周方向に延びる寸法す
なわち長さＸは外径Ｄの0.55倍より大であつては
ならずまた開口の幅Ｙは外径Ｄの0.1倍より大で
あつてはならない。
或る実験では、管１０の制御格子１４は、内径
が3.77cm（1.485インチ）外径が3.92cm（1.545イ
ンチ）であり、この制御格子１４の周囲にはその
円周方向に沿つて各々1.14cm（0.45インチ）の長
さと0.165cm（0.065インチ）の幅とを有する細長
い多数の開口３０が形成されている。この制御格
子１４の周囲に同心的に配置されたスクリーン格
子１６は、内径が4.07cm（1.605インチ）で外径
が4.23cm（1.665インチ）であり、また長さが1.14
cm（0.45インチ）で幅が0.165cm（0.065インチ）
の細長い多数のスクリーン格子開口３２は、上記
制御格子開口３０と管の半径方向に整列してい
る。開口列（縦方向の並び）は全部で10列あり、
それぞれ格子１４と１６の周囲に等しい間隔で配
置されている。円周方向に延びる開口の行は18行
あつて、全体として開口アレイを形成している。
第２図に示すように格子開口の縦列の高さとして
決定される電子の相互作用領域３４は、制御格子
１４とスクリーン格子１６とに沿つて約3.55cm
（1.40インチ）伸延している。
が3.77cm（1.485インチ）外径が3.92cm（1.545イ
ンチ）であり、この制御格子１４の周囲にはその
円周方向に沿つて各々1.14cm（0.45インチ）の長
さと0.165cm（0.065インチ）の幅とを有する細長
い多数の開口３０が形成されている。この制御格
子１４の周囲に同心的に配置されたスクリーン格
子１６は、内径が4.07cm（1.605インチ）で外径
が4.23cm（1.665インチ）であり、また長さが1.14
cm（0.45インチ）で幅が0.165cm（0.065インチ）
の細長い多数のスクリーン格子開口３２は、上記
制御格子開口３０と管の半径方向に整列してい
る。開口列（縦方向の並び）は全部で10列あり、
それぞれ格子１４と１６の周囲に等しい間隔で配
置されている。円周方向に延びる開口の行は18行
あつて、全体として開口アレイを形成している。
第２図に示すように格子開口の縦列の高さとして
決定される電子の相互作用領域３４は、制御格子
１４とスクリーン格子１６とに沿つて約3.55cm
（1.40インチ）伸延している。
上述した開口の大きさは、円形モードへのrf
（高周波）結合を充分に減衰させ、かつ円形モー
ド共振型の不要発振の発生を確実に阻止するもの
である。
（高周波）結合を充分に減衰させ、かつ円形モー
ド共振型の不要発振の発生を確実に阻止するもの
である。
この構造は不要TEM発振の可能性を増加させ
るが、上述した相互作用領域３４の長さが動作
TEM周波数の半波長よりもかなり短かいので上
記のような発振はほとんど生じない。不要発振が
生じるには相互作用領域の長さが動作TEM周波
数の半波長と重要な相関々係を有しなければなら
ないことは周知である。さらに、相互作用領域３
４の長さは格子１４，１６の周囲長よりかなり短
かいので、この構成を用いた場合のTEMモード
での帰還の機会は、在来の縦方向格子構造を用い
た場合の円形モードの帰還の機会よりかなり少な
くなる。
るが、上述した相互作用領域３４の長さが動作
TEM周波数の半波長よりもかなり短かいので上
記のような発振はほとんど生じない。不要発振が
生じるには相互作用領域の長さが動作TEM周波
数の半波長と重要な相関々係を有しなければなら
ないことは周知である。さらに、相互作用領域３
４の長さは格子１４，１６の周囲長よりかなり短
かいので、この構成を用いた場合のTEMモード
での帰還の機会は、在来の縦方向格子構造を用い
た場合の円形モードの帰還の機会よりかなり少な
くなる。
上述のように、この発明の格子構造として各開
口３０，３２の円周方向の寸法を制限することに
よつて、出力共振器２６中で発生し入力共振器２
７に帰還される円形モード励振は小さくされ、円
形モード発振の発生は大幅に防止される。上述し
た新規な格子構造は、選択された動作モードに通
常用いられる回路結合器により不要TEMモード
に容易に負荷を与え得る事実を利用しており、そ
のため、１サイクル当り共振装置２４中に蓄積さ
れる時間平均エネルギのエネルギ損失に対する比
として定義される該共振装置の不要TEMモード
に対するＱは、同じ周波数領域における不要円形
モードのＱよりもかなり低い。さらに、管と共振
装置とを理想的な対称形状に製造することは不可
能であるので、TEMモードから円形モードに幾
分かのエネルギ変換され、それだけTEMモード
に対して付加的な負荷作用が与えられるのでそれ
によつて不要rf発振の原因となる帰還を減少でき
る。
口３０，３２の円周方向の寸法を制限することに
よつて、出力共振器２６中で発生し入力共振器２
７に帰還される円形モード励振は小さくされ、円
形モード発振の発生は大幅に防止される。上述し
た新規な格子構造は、選択された動作モードに通
常用いられる回路結合器により不要TEMモード
に容易に負荷を与え得る事実を利用しており、そ
のため、１サイクル当り共振装置２４中に蓄積さ
れる時間平均エネルギのエネルギ損失に対する比
として定義される該共振装置の不要TEMモード
に対するＱは、同じ周波数領域における不要円形
モードのＱよりもかなり低い。さらに、管と共振
装置とを理想的な対称形状に製造することは不可
能であるので、TEMモードから円形モードに幾
分かのエネルギ変換され、それだけTEMモード
に対して付加的な負荷作用が与えられるのでそれ
によつて不要rf発振の原因となる帰還を減少でき
る。
管１０は10個の列と18個の行とを有する開口ア
レイを有するものとして説明したが、行と列との
数をこの実施例から変更することは当業者にとつ
て容易に行ない得ることである。
レイを有するものとして説明したが、行と列との
数をこの実施例から変更することは当業者にとつ
て容易に行ない得ることである。
第１図はこの発明による格子構造を用いた大電
力電子管の縦断面図、第２図は第１図に示した格
子構造の拡大部分破断図である。 １０……大電力電子管、１４，１６……管状電
極（制御格子およびスクリーン格子）、３０，３
２……開口。
力電子管の縦断面図、第２図は第１図に示した格
子構造の拡大部分破断図である。 １０……大電力電子管、１４，１６……管状電
極（制御格子およびスクリーン格子）、３０，３
２……開口。
Claims (1)
- １ 一端が閉塞された円筒状部材で形成された少
なくとも１個の管状電極を具備し、上記円筒状部
材は、長さＸと幅Ｙを有しその円周方向に細長く
延びる多数の貫通開口を有し、上記長さＸは幅Ｙ
より大で、しかも上記円筒状部材の外径をＤとす
るときＸは0.55Dより大きくないことを特徴とす
る大電力電子管。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/121,530 US4295077A (en) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Circumferentially apertured cylindrical grid for electron tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56128548A JPS56128548A (en) | 1981-10-08 |
| JPS6344263B2 true JPS6344263B2 (ja) | 1988-09-05 |
Family
ID=22397279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2081381A Granted JPS56128548A (en) | 1980-02-14 | 1981-02-13 | Large power electron tube |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4295077A (ja) |
| JP (1) | JPS56128548A (ja) |
| CH (1) | CH653480A5 (ja) |
| DE (1) | DE3105291C2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4456851A (en) * | 1982-03-29 | 1984-06-26 | Rca Corporation | Electron tube having a low impedance reduced stress anode structure |
| US4626733A (en) * | 1984-09-26 | 1986-12-02 | Rca Corporation | Radiator band for an air-cooled electron tube |
| NL8501242A (nl) * | 1985-05-02 | 1986-12-01 | Philips Nv | Elektronenbuis. |
| DE3625843A1 (de) * | 1986-07-30 | 1988-02-11 | Siemens Ag | Schirmgitterelektronenroehre, insbesondere sendetetrode hoher leistung und hoher frequenzen |
| FR2649533B1 (fr) * | 1989-07-04 | 1991-09-20 | Thomson Tubes Electroniques | Tube a grille a sortie sur cavites couplees, avec element de couplage integre au tube |
| DE59106482D1 (de) * | 1991-01-21 | 1995-10-19 | Thomson Elektronenroehren Ag | Steuerbare Hochleistungs-Elektronenröhre. |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1437607A (en) * | 1920-11-18 | 1922-12-05 | Eugene L Mueller | Electron tube |
| US1670503A (en) * | 1924-10-17 | 1928-05-22 | Westinghouse Lamp Co | Multiple grid electrode |
| US1674331A (en) * | 1925-04-27 | 1928-06-19 | Francis H Caskin | Grid for thermionic tubes |
| US2980984A (en) * | 1957-08-19 | 1961-04-25 | Rca Corp | Art of fabricating electron tubes |
| FR1323676A (fr) * | 1962-02-28 | 1963-04-12 | Thomson Houston Comp Francaise | électrode pour tubes électroniques et procédé de sa fabrication |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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