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TUBES A FREQUENCES ULTRA ELEVEES
La présente invention concerne des tubes ou lampes à fré- quence ultra-élevée et plus particulièrement des tubes de ce type dont les enveloppes sont prévues pour être utilisées dans des cir- cuits à fréquence ultra élevée.
Les amplificateurs et oscillateurs à fréquence ultra élevée du type dans lequel le groupement des électrons selon leurs vitesses n'est pas le facteur principal déterminant la fréquence sont soumis à des limitations en ce qui concerne la fréquence et la puissance en raison des constantes des circuits accordés extérieurs au tube amplificateur ou oscillateur et des espacements très faibles entre électrodes qui nécessitent des structures de petites dimensions.
Selon la présente invention, ces limitations de fréquence et de puissance sont diminuées en utilisant l'enveloppe du tube comme circuit résonnant à cavité. Avec ce genre de construction, on peut
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obtenir une plus grande puissance et des fréquences plus élevées étant donné que l'on peut obtenir une plus grande surface d'élec- trodes et des circuits résonnants ayant un facteur de surtension élevé.
Un des objets de la présente invention consiste dans la réalisation d'un tube à fréquence élevée présentant des électrodes de surface accrue.
Un autre objet de la présente invention consiste dans la réalisation d'un tube qui fonctionne à des fréquences plus élevées avec un rendement supérieur.
D'autres caractéristiques et objets de la présente invention apparaîtront à la, lecture de la description suivante d'exemples de réalisation décrits en relation avec les dessins joints, da,ns les- quels :
La fig. 1 est une vue en perspective en coupe d'un tube os- cillateur incorporant des caractéristiques de l'invention;
Les fig. 2 et 3 représentent des variantes en perspective et en coupe du tube oscillateur de la fig. 1;
La fig. 4 représente, en coupe et en perspective, un tube oscillateur incorporant des caractéristiques de l'invention;
La fig. 5 représente une variante du tube oscillateur de la fig. 3; et, la fig. 6 représente une vue en coupe en perspective d'un tube amplificateur incorporant des caractéristiques de l'invention.
Se reportant à, la, fig. 1, celle-ci représente un résona - teur du type à cavité, de forme toroidale qui constitue la partie principalede l'enveloppe du tube 1 . Une plaque ou anode 2 ayant une partie tubulaire 3 est scellée à l'enveloppe 1 au moyen.,,du scellement de verre 4 . Adjacente à la, plaque 2 et scellée à l'en- veloppe ou résonateur se trouve une grille 5 qui commande le passage des électrons allant d'une cathode à chauffage indirect 6 à la
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plaque. La cathode 6 est chauffée par un filament 7 porté par un scellement de verre qui scelle la cathode à l'enveloppe du tube.
Si ôn le désire, des potentiels continus peuvent être appliqués à la grille au moyen d'un conducteur fixé à l'enveloppe du tube, à la plaque par des conducteurs fixés au prolongement tubulaire 3 et à la @ cathode au moyen du conducteur 9 .
Comme il est bien connu dans la technique, le résonateur peut être accordé en faisant varier ses dimensions et un résonateur de ce type possède un coefficient de surtensionÇparticulièrement élevé. En conséquence, selon des caractéristiques de l'invention, il est possible de réaliser un circuit à haute impédance variable ab- sorbant l'énergie à fréquence radio électrique qui peut être engen- drée par le tube. Il s'ensuit que des tensions relativement elevées peuvent être utilisées correspondant à des faibles durées de parcours et par là un fonctionnement meilleur peut être obtenu avec un oscil- lateur de ce type qu'il n'est possible avec un tube oscillateur muni d'un circuit accordé extérieur.
Le couplage entre la plaque du tube et le circuit accordé couplé galvaniquement à la grille, est obtenu au moyen de la capaci- té entre le prolongement tubulaire 3 et la partie adjacente de l'en- veloppe résonnante. Ce prolongement tubulaire 3 aide également à dis- siper la chaleur de la plaque.
Ce tube et son circuit résonnant peuvent être utilisés dans tout circuit connu à haute fréquence en prélèvant l'énergie au moyen de la ligne coaxiale 10 scellée à l'enveloppe du tube par le scelle- ment 11 .
La fig. 2 représente une variante du tube de la fig. 1 ayant une plus grande puissance que l'oscillateur qui vient d'être de la fig.2 décrit. La construction symétrique du tube convient particulière- ment pour fonctionner comme oscillateur du type Darkhausen ayant une grille positive et une plaque négative par rapport à la grille. Dans
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cette figure, comme dans toutes les figures, des indices de référence similaires correspondent à des parties analogues des structures des tubes. Une plaque annulaire 2, à, laquelle sont fixée des disques 3, est scellée à l'enveloppe résonnante 1 au moyen d'un scellement de verre 4 . Une cathode 6 chauffée par un filament 7 est scellée à l'enveloppe au moyen du scellement 8 . Entre la ca,thode 6 et la plaque 2 se trouve une grille 5 fixée directement à l'enveloppe du tube.
Par ce type de construction trroidale, on peut obtenir de forts courants électroniques permetta,nt un débit d'énergie élevé. Comme dans l'exemple de la fige l, l'énergie peut être prélevée au moyen de la ligne coaxiale 10 .
La fig. 3 représente une autre variante de l'exemple de réalisation de la fig. 1 dans laquelle la grilleest isolée de l'en- veloppe par le scellement de verres. La, grille est couplée à, l'en- veloppe résonnante par sa construction tubulaire et son voisinage de l'enveloppe. Bien que dans cette figure, on ait représenté la plaque 2 directement reliée à l' enveloppe et la, capacité de grille couplée à celle-ci, il est également possible de réaliser le tube de telle sorte que la grille et la plaque soient toutes deux couplées à l'enveloppe. Ce type de construction présente en outre l'avantage qu'un seul scellement est nécessaire en un seul endroit du tube.
Il est clair que les caractéristiques des variantes repré- sentées sur les fig. 1 et 3 peuvent être combinées avec celles de la fig. 2 pour constituer un tube ayant la forme de deux volumes to- roïdaux, l'un d'eux ayant un diamètre extérieur plus faible que le diamètre intérieur de l'autre, les électrodes étant alors constituées par des anneaux dans des plans horizontaux plutôt que par des anneaux dans des plans verticaux, comme représenté sur la fig. 2 .
La fig. 4 représente un exemple de réalisation incorporant des caractéristiques du tube décrit ci-dessus. Sur cette figure, on a représenté une cathode du type à rubans 12, montée sur une tige
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de verre 13 dont la base se termine par un scellement sur l'envelop- pe du tube 1 . Autour de la cathode est enroulée une grille 14 montée sur des tiges 15 . Autour de la grille constituée par un fil se trouve un organe tubulaire 16 qui constitue la plaque du tube. La pièce tubulaire 16 est scellée à l'enveloppe résonnante 1 au moyen du scellement 4 et, comme dans les autres exemples de ré- alisation, le couplage est obtenu par la capacité entre la pièce 16 et l'enveloppe résonnante 1 .
Dans les exemples de réalisation décrits jusqu'ici,l'enve- loppe entière du tube est vidée d'air. Le pompage de l'enveloppe et son scellement sont réalisés de toute manière connue et il n'est point nécessaire de les décrire ici en détail. Si l'on désire éviter d'avoir à pomper un volume aussi grand que celui représenté sur la fig. 1 à travers la pièce 3, on peut utiliser la disposition repré- sentée sur la fig. 5 . La fig. 5 montre comment le scellement de verre qui fixe la plaque à l'enveloppe du tube peut être prolongé de façon que seulement l'intérieur de la plaque tubulaire ou anode et une faible partie du volume restant du tube doivent être vidés d'air. Le scellement de verre est désigné par l'indice 17 .
La tige de verre est portée par un pied en verre qui se prolonge sur une distance considérable dans l'intérieur de l'enveloppe résonnante, un scellement étant prévu à la base du pied avec l'enveloppe du tube. Ce type de construction peut être employé avec l'un quelcon- que des modes de construction décrits, comme il apparaîtra à l'hom- me de l'art.
La fig. 6 représente un tube amplificateur dont le circuit d'entrée 10' est alimenté par une source séparée, dans cette réali- sation, l'enveloppe du tube est divisée en deux volumes résonnants l'et l" qui sont prévus pour la plaque et la grille respectivement.
Sur la 'base du volume résonnant inférieur l' est montée une tige 20 portant à son extrémité un isolateur 19 qui supporte une cathode du
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type à, rubans 12 . Autour de cette cathode se trouve une vrille bobinée 14 montée sur des tiges 15 et, à son tour, la grille est entourée par une plaque ou anode tubulaire 16. Le circuit de sor- tie de ce tube est connecté au volume résonnant supérieur par une ligne coaxiale 10 au moyen du scellement 11 . Des perles de verre 21 et 22 peuvent être utilisées pour sceller les -Cils de cathode à l'enveloppe du tube.
Dans tous les exemples de réalisation décrits, il est clair que l'enveloppe ou volume résonnant est accordée sur la fréquence de fonctionnement. Il est clair également que le tube décrit à la fige 6 peut être utilisé comme oscillateur en couplant les circuits d'entrée et de sortie.
Dans les exemples décrits, on a représenté des cathodes et des grilles de types particuliers, mais d'autres types de grilles et de cathodes connus dans la technique peuvent être utilisés à la place de ceux décrits, sans sortir du domaine de l'invention.
Bien que la présente invention ait été décrite en se re- portant à des exemples de réalisation, il est clair que celle-ci n'est en rien limitée auxdits exemples qui sont susceptibles de va- riantes et modifications, sans sortir du domaine de l'invention.