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DISPOSITIFS A DECHARGE ELECTRONIQUE POUR TRES HAUTES FREQUENCES.
La présente invention se rapporte aux dispositifs à déchar- ge électronique et, en particulier, à ceux destinés à fonctionner aux très hautes fréquences.
Dans les dispositifs à décharge électronique destinés aux applications à très haute fréquence, il est essentiel que la self- induction\et la capacité des conducteurs parcourus par les courants à haute fréquence soient maintenues au minimum. A mesure que le nombre des éléments, c'est à dire en général des grilles, augmente, le problème devient plus difficile, car les connexions de chaque élément additionnel doivent être disposées de manière à éviter tout couplage entre ladite connexion et les autres connexions du disposi- tif, telle's que, par exemple, la connexion de cathode.
L'invention a notamment pour objet la constitution d'un dispositif à décharge électronique pour applications aux très hautes
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fréquences, comportant une disposition de connexions perfectionnée, particulièrement en ce qui concerne les connexions des grilles.
Dans certaines applications des dispositifs à, décharge électronique, deux ou plus de deux desdits dispositifspeuvent fonc- tionner pratiquement a,u même potentiel à, haute fréquence, bien qu'à. des niveaux différents de tension continue. Par exemple, dans cer- ta,ins modes de fonctionnement des tétrodes du type à faisceau élec- tronique en générateurs à très haute fréquence, les deux grilles sont maintenues au même potentiel à haute fréquence, mais à des ni- veaux de tension continue différents.
L'invention a également pour objet la, constitution d'un dis- positif à décharge électronique utilisable dans des applications telles que ci-dessus et dans lequel une connexion à, faible impédance est utilisée pour deux éléments, par exemple pour deux grilles. Le terme " connexion à, faible impédance est utilisé a,u cours de la présente description pour désigner une connexion présentant une im- pédance faible aux fréquences de fonctionnement du dispositif.De même,le terme Il connexions à impédance élevée est utilisé pour désigner des connexions dont l'impédance est trop élevée pour qu'elles puissent être utilisées à la haute fréquence à laquelle le dispositif fonctionne.
Un objet a,dditionnel de l'invention est la constitution d'un dispositif à décharge électronique comportant deux éléments fonctionnant au même niveau à haute fréquence, mais à des niveaux différents à courant continu, ledit dispositif comportant un couplage réactif entre lesdits éléments et une connexion unique à faible im- pédance reliée à l'un desdits éléments et amenant les 'potentiels à. haute fréquence aux deux éléments.
L'invention a encore pour objet la, constitution d'un dispo- sitif à décharge électronique perfectionné utilisable'aux très hau- tes fréquences.
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D'autres objets de l'invention apparaîtront à la lecture
1 de la description suivante et à l'examen du dessin joint qui repré- sente schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, en partie en élévation et en partie en coupe, un dispositif à décharge élec- tronique comportant certaines caractéristiques de l'invention.
Sur la figure, le chiffre 1 désigne une tétrode de puissance du type faisceau électronique, susceptible d'utilisation pour la production d'oscillations à très haute fréquence. L'enveloppe 2 du tube comprend une partie supérieure isolante 3 et une partie infé- rieure isolante cylindrique 4, jointes l'une à l'autre par un organe métallique 5 de forme générale annulaire. L'organe 5 sert au montage du système de grilles et il remplit également la fonction de conne- xion à faible impédance, comme il apparaîtra de la suite de la des- cription. L'organe 5 peut être en cuivre et il est scellé aux parties supérieure et inférieure 3 et 4 de l'enveloppe par tout moyen conve- nable, tels que des joints à bords effilés 6 . Les organes de sup- port de cathode, ou conducteurs 7 et 8 traversent la partie supérieure 3 de l'enveloppe 2 et sont scellés dans ladite partie.
Des anneaux ou disques métalliques 9 et 10 sont fixés respectivement aux extré- mités inférieures des conducteurs 7 et 8, lesdits anneaux 9 et 10 portant eux-mêmes un certain nombre de tiges conductrices 11 et 12 .
Une cathode cylindrique 13, constituée par un certain nombre de fila- ments parallèles 14, disposés en cercle concentriquement à l'axe longitudinal central du tube s'étend vers le bas, à partir des tiges 10 et 11 ! Les extrémités inférieures 15 des éléments filamentaires 14 sont pliées vers l'intérieur, rassemblées et fixées à un écrou denté 16 qui maintient lesdits éléments en place et les connecte électriquement ensemble à leur extrémité inférieure 15 . Un sur deux des éléments 14 est connectée à l'une des tiges 11 et les autres élé- ments 14 sont connectés aux tiges 12 .
On voit ainsi que le courant de chauffage du filament parcourt le conducteur 7, l'anneau 9, les
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tiges 12 et un sur deux des éléments filamentaires 14, jusqu'à l'écrou denté 16 après quoi il revient par les autres éléments 14, qui sont connectés aux tiges 12, par l'anneau 10 et le conducteur 8
L'anode 17 peut être formée au moyen d'un bloc de métal plein, de préférence de cuivre. Un rebord effilé 18 est formé à l'ex- térieur de l'ensemble anodique, pour permettre le scellement de l'anode à la, pièce cylindrique inférieure 4 de l'enveloppe et de compléter ainsi ladite enveloppe. La partie active de l'anode, ou partie de ladite anode qui reçoit le courant électronique de la cathode est une surface cylindrique 19, qui peut être obtenue par forage d'un évidement à l'extrémité du bloc de cuivre.
La, longueur de ladite surface active 19 est, de préférence, pratiquement égale à la longueur de la ca,thode qui lui fait face. La surface a,ctive 19 est concentrique à la ca,thode cylindrique 13 - La partie inférieure du bloc de cuivre peut être pourvue de tous organes de refroidissement convenables, tels que les ailettes 20, disposées de manière à pou- voir être refroidies par un courant d'air, ou par circulation d'un liquide et la, connexion électrique extérieure peut se faire à la- dite extrémité inférieure de l'anode.
Le tube 1 comporte également deux grilles 21 et 22 Ledit tube est conçu en vue d'une application suivant laquelle les grilles 21 et 22 fonctionnent a.u même potentiel à haute fréquence, mais à des niveaux de courant continu différents. Conformément à une cara,c- téristique particulière de l'invention, les grilles 21 et 22 sont couplées entre elles par réactance, de manière à être maintenues au même potentiel à haute fréquence, bien qu'elles soient également maintenues à des niveaux de tension continue différents. Dans ce but, une paire d'éléments conducteurs 23 et 24, de forme générale conique, sont fixés à leurs extrémités inférieures respectivement aux grilles 21 et 22 .
Les éléments coniques 23 et 24 sont de sur- face relativement grande et ils sont relativement rapprochés l'un de
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l'autre, de manière à présenter entre eux une capacité notable et, de la sorte, à intercoupler les grilles 21 et 22 . Les éléments @ 'coniques!23 et 24 servent également au support des grilles ci-dessus mentionnées et ils sont eux-mêmes supportés par l'organe annulaire 5.
Grâce au couplage réactif existant entre les deux grilles, qui agit pratiquement comme un court circuit pour les courants à haute fréquence, un seul conducteur à.faible impédance est employé pour les deux grilles. C'est l'organe annulaire 5 qui constitue le- dit conducteur à impédance relativement faible. Dans ce but, la pièce conique 23 est connectée électriquement à l'organe annulaire 5, alors que l'organe conique 24 est isolé électriquement dudit organe 5, au moyen de rondelles isolantes convenables 25 . Bien qu'aucune connexion séparée à faible impédance ne soit prévue pour la grille 22, une connexion à impédance relativement élevée est utilisée pour @ maintenir ladite grille 22 au niveau de tension continue convenable.
Dans ce but, la pièce conique 24 est connectée à un conducteur d'en- trée de courant 26, traversant une ouverture 27, pratiquée dans l'organe annulaire 5 et un tube conducteur 28, fixé dans un élargis- @ sement 29,de ladite ouverture, par un organe de scellement hermé- @ tique tel qu'un joint métallique convenable 30 . Le conducteur d'en- trée de courant 26 est supporté au centre du tube 28 au moyen d'une perle de verre 31 que ledit conducteur 26 traverse et qui scelle hermétiquement l'entrée du tube. La connexion extérieure à haute @ fréquence'pour les grilles peut se faire, soit sur le tube 28, soit sur la pièce annulaire 5..
Cette connexion peut également servir à appliquer une tension continue à la grille 21, la tension continue pour la grille 22 étant appliquée, comme indiqué ci-dessus, par une connexion au conducteur 26 .
De ce qui précède, il ressort qu'une seule connexion à faible impédance est employée pour les deux grilles, ladite connexion étant connectée directement à l'une des grilles et couplée à l'autre @
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par l'effet de capacité existant entre les pièces de support des grilles. On voit de plus que la, connexion à impédance élevée pour ladite autre grille est conduite à l'extérieur sous forme du con- ducteur intérieur d'une ligne concentrique, dont le conducteur exté- rieur est constitué par la connexion à faible impédance. Il y a, en- core lieu de noter que toutes les connexions de grille sortent par le côté de l'enveloppe, alors que les connexions d'anode et de cathode sortent par les extrémités opposées de ladite enveloppe.
Tout couplage indésirable est ainsi réduit au minimum.
Les grilles 21 et 22 peuvent être constituées chacune au moyen de barreaux pa,ra,llèles 32 et 33 disposés suivant des cercles concentriques à la cathode cylindrique 13 vers la. surface active 19 de l'anode. Lesdits barreaux 32 et 33 sont fixés à leurs extrémités supérieures, aux pièces coniques 23 et 24, respectivement, et ils sont maintenus en place, à leurs extrémités inférieures, par des pièces d'espacement convenables 34 et 35 ' Chacun des barreaux 32 de la grille 21 est aligné en direction radiale avec un barreau cor- respondant 33 de la grille 22, en vue de la formation de trajets de faisceaux conduisant des éléments de filament 14 à la surface active 19 de l'anode.
Le système ci-dessus décrit correspond à, une tétrode du type à faisceau susceptible d'être employée pour la production d'os- cillations à très haute fréquence et de fonctionner avec ses deux grilles au même potentiel à haute fréquence.
Il apparaîtra clairement aux techniciens que les caractéris- tiques de l'invention sont applicables à des dispositifs à décharge électronique comportant des cathodes, des grilles et des anodes de formes autres que celles représentées. Bien que les caractéristiques de l'invention aient été ci-dessus décrites en liaison avec des ap- pareils particuliers il doit donc être bien compris que cette des- cription n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne saurait limiter
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le domaine de l'invention.