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BELL TELEPHONE ;;-àl5lÛPfl GTTRINC C01#Bhhà
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FRF.OTION1'L.ITTS AUX TUBES ELECTRONIQUES POUR HAUTE FREQUENCE.
La présente invention est relative à des perfectionnements aux tubes électroniques établis particulièrement pour être utilisés en haute fréquence.
Elle concerne principalement l'établissement et la constraction d'un tube comportant un disque métallique scellé à travers l'enveloppe pour servir d'organe de connexion d'anode.
Lorsqu'on utilise des tubes électroniques à de très hautes fréquences, l'une des électrodes au moins est, en général, effectivement reliée a la paroi d'un résonateur ou guide d'ondes, et il est alors commode de s'arranger pour que la connexion de cette électrode fasse pratiquement partie de ladite paroi.
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C'est la raison pour ld,Cuelle on a construit antérieu.rement des tubes c.Jn>portmiit ou un yli3ieul'8 disques l1litalli-
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ques scelles ..:. travers l'enveloppe pour servir de conne- ;ion'.: ... une ou plusieurs des électrodes et aussi pour
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±mire artie de parois de :ltC:s011c1t;eUrS ou. analogues associés au. tube. Un exemple bien connu, est t le tube a disque scellé dit " a grille mise bzz la terre " dans lequel la grilie de l: COrn. ande est, en Îait, C011Sti tlJ..08 Car sir--e d t ou.vectur:s préttiquéeéJ dans un disque métallique scellé à travers ledit disque fori2-ant cloison entre cieux parties 0. t un résonatear, par exemple.
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Le principal objet de l'invention est d'établir
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Lin tu-be dans lequel la connexion d'anode est L1.11 disque scellé ; travers l'enveloppe du. tube de aniëre 8. f orner un co,v¯,dr.i.e¯t daim lequel pent être placé un élément du tube, :é7,r e¯Cu,la'.:71E: :I1 support de getter, ledit- élément /G8.il ainsi hors du. C"18.'::P électrique du- tube.
Un tU11E triode est fréQuerI\ 8l1t associé '. des cir-
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cu-its d'Entrée et d sortie distincts, Ciu1 :v'JVGi:t être représentés 9v.T des rjsonateu-rs ou. guic1es d'ondes. Ces deu-x c 1 r e v,1 t ont G;:.r.rülca.eW, u.n point 1= c o #i:... u,; qui peut être soit 1..a cathode, soit la grille de co:::,;lc.9 Golf encore l'anode du. l'ilCG-'..:OrSC'L1e l'u.11e dps électrodes est rsu.r'.ie Ct.tl.l1'- disque f ornant connexion, il est souvent CO(II(':Od ( bien qu-e non :¯sse¯itC' / que i.ü1-¯ électrode soit 1.; p.oint co.'L.'u.n. ;:L::1, (10.f1;.3 1.(': 'cubes gril,#<# Li. la terre, à grille de c^rl¯.axdF est d'ordinair. le point CO;'".UI2.
Dans le CaS de l'invention, il est commode de choisir l'anode pour point cc: u:., t:' la présente description ',UJL:0 un exemple 0. 1 LUi .n"x.w'eur d'oscillations L? 1 i'¯ ,1W un tl.lbe e c ? i:l' J r. u . a une c,.ü'-¯,ct0l"istiqu.,: de . t 9 lnvei-tjlon on le point U, .0., Lin e; v l'ta,xG(.1''. j7 YdL.,, t, ari z o o d e..1('¯LL¯"l\= est 0gJe:'(:rt denté, d. n;.= lequel ledit
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commun est constitué par la grille de commande, bien que celleci ne soit pas munie d'un disque formant connexion.
Selon l'une des caractéristiques de l'invention, il est prévu un tube électronique comportant un disque formant connexion d'anode scellé à travers l'enveloppe et la divisant en deux compartiments, dont l'un contient l'ensemble fathodegrille du tube et aussi l'anode qui est pratiquement intégrée au disque. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube est fabriqué en deux pièces distinctes rapprochées et scellées ensemble au cours de l'opération finale de fermeture de l'enveloppe. L'une desdites pièces est la partie supérieure de l'enveloppe à laquelle le disque est scellé de manière à l'obturer pratiquement, l'autre pièce est la partie inférieure de l'enveloppe dans laquelle est placé l'ensemble grille-cathode.
L'anode est également fixée au disque, soit avant que ledit disque soit scellé à la partie supérieure de l'enveloppe, soit après la fermeture finale de ladite enveloppe.
Selon une caractéristique accessoire, le support du getter du tube peut être disposé dans le compartiment non occupé de l'enveloppe.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui représentent, à titre d'exemples non'limitatifs, quelques modes de mise en oeuvre de l'invention.
La figure I représente une vue de profil d'un tube triode conforme à certains principes de l'invention.
La figure 2 représente une vue de profil de l'ensemble grille-cathode du tube monté sur la base du tube.
La figure 3 représente une vue de profil du disque de l'anode et de l'anode elle-même.
La figure 4 représente une vue du dessous du disque d'anode de la figure 3;
Les figures 5,6 et 7 représentent des vues, correspondant
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respectivement aux fibres 1,8 et 5, d'un tube ...odifié conform@@@ certains principes de l'invention.
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Les i3ures G et 9 sont ds vues, correspondant aux figures 1 et 2, d'un autre tu'.'e codifie, égaleerit conforme à certains principes de l'invention.
La figure 10 est une vue, en par tie en coupe, d' un générateur d'oscillations utilisant un tube dudit type.
La figure II représente le circuit électrique équivalent au générateur de la figure 10.
Les figures 12 et 13, correspondant respectivement aux figares 10 et II, représentent un antre générateur d'oscillations utilisant un tube dudit type.
La figure 14 représente un détail de la figure 12. à la figure I, il est représenté un tube triode construit selon certains principes de l'invention. Ledittube comprend une partie d'enveloppe de verre inférieure I, a l'extrémité inférieure de laquelle est scellée une base en fore de disque portant des broches
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terminales b sur lesquelles sont .¯¯onte les électrodes de la manière qui ressort plus clairement a la figure 2. Lesdites électrodes comprennent une cathode 4 entourée
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d'une griLle de cor:vrnan ïe hélicoïdale aplatie 5 de rodé le courait. Elles sont maintenues en place entre deux feuilles de ..ica 1 et 7, Lr-ontées er.rLe représenté sur deux des ],roc:1.e;.; t;>1:,:ii?alex 1.
L'ano'e c1u tube comprend deux bandes .;talliue8 en L, 8 et , disposées due part et d'autre de la grille de c:..¯r,G.nd et soudées normalement ou par pointrj ou fixées d'une = u, 1, r e , emiere '-J un disque métallique 10 ( le préférence er cuivre) scellé l' la partie ¯rl:.ïure: c1,; l'enveloppe de verre 1. Or. voit ëgaie;,;eit le disoue 10 et les 1)i.;\làe(; d'anode ;:7,7;: des aspects
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différents aux figures 3 et 4. Les bandes 8 et 9 sont munies de languettes se projetant, à leur extrémité inférieure, comme indiqué en II à la figure 3. Lesdites languettes pénètrent dans des'fentes'de mise en position correspondantes ménagées dans la feuille de mica inférieure 6, comme on le voit à la figure I.
La largeur de la feuille de mica 7 est calculée de manière à assurer un espacement convenable entre les bandes 8 et 9 d'une part et la grille de commande 5, d'autre part.
L'enveloppe du tube est complétée par une partie supérieure en forme de dôme 12, scellée à la surface supérieure du disque 10. Ledit dôme comporte la pointe d'obturation habituelle 13. Un support de getter est monté du côté supérieur du disque 10.
Le tube qui a été décrit est de préférence fabriqué en deuz pièces distinctes qui sont rapprochées lors d'une opération finale. Ainsi, la partie inférieure comprenant la partie de l'enveloppe I et l'ensemble cathode-grille monté à l'intérieur, constituent l'une des pièces et le disque 10 scellé au dôme 12 et portant les bandes d'auode 8 et 9 et le support du getter 14 constituent l'autre pièce. Lesdites pièces, après avoir été assemblées séparément, sont ensuite rapprochées .-le manière à ce que les languettes II pénètrent dans les fentes correspondantes de la feuille de mica inférieure 5, le scellement en 15 entre la partie d'enveloppe I, et le disque 10 étant affectué en tout dernier lieu. Le tube' est alors vidé et traité de la manière habituelle.
On constatera que le support du getter a été placé nettement hors du champ électrique du tube, dont il est d'ailleurs protégé par le blindage que constitue le disque 10.
En conséquence, le fonctionnement du tube ne peut être dangereusement affecté par la présence dudit support du getter.
On constate qu'il n'est pas possible de mettre en place le support du getter avant que le scellement entre le disque 10
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et le dôme 12 soit effectué en raison de la nécessite
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d'un nettoyage chiü:ique ant3rinul'euent audit scellement.
En outre, si le douie était îor:r: et le queizsot de vidan- ge scellé au-ditdôme après la mise en place du support du. getter, ledit getter exploserait probablement. C'est pour cette raison qu'on découpe une fente 16 ( voir figare 4) dans le disque 10, fente d travers laquelle le support du getter est inséré après que le dôme a été achevé et se elle au disque. Le fil de support 17 est alors recourbé etpasse a travers un petit trou 18et
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soude- ik r points ou. fixé d'une autre ;:¯<-ll'1ièr(:; de l'extérisUl'"l au disque.
Ici fente Iô constitue Qrle ouverture convenable pour [int8ir la causi<>,.1<.5.eaàtio:> entre les deux parties de l'enveloppe lors duvidagedu -tune. Une se- corde fente analogue a 16 ( non représentée) peut être @
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prévu-e S3tdjtri(Iller:e}t t Jur rapport au centre du. disque afin d'assurer une conductibilité thermique symétrique à travers le disque etpour établir également une commu.- nication additionnelle lors du. vidage.
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Selon .#.,iJ.1 .àt17.odc de construction légèrement différente, l'anode peut faire partie de l'assemblage inférieur et non de l'assemblage saj>éi<iea=r. L=Gn ee cas, les bandes d'anode 8 et ;7 sont des bandes plates comportant des languettes analogues a II etleurs deux extrémités.
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Des Fentes correspondantes sont pT2vLles dans le clisqû.e II, pour recevoir les languettes supérieures de manière r¯ 8.S,llr2r la is'.- 8.n positior convenable des bandes.Les ;L L? : pièces du tube sont ùs;:ei¯le: G ,,:: é l)8.:r6 L-e l'lt co [;2.ne pr0c;cle::.,e,-t, ...ais les bai.des d'unode sont placées dans les fentes de la feuille de ..-ic inférieure 6. Lorsque les .¯::U¯¯: pièces som rapprochées ( r7. i .-¯ de .' :.'y,="ct10r7. finale :1Ll 3ce:18:(j.Jt, il y et lieu de vérifier soigneuse- ment que les languettes supérieures pénètrent dans les
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fentes correspondantes ménagées dans le disque 10.
Si un tour de fil d'étain ( ou autre soudure ) est auparavant enroulé à l'extrémité supérieure de chacune des bandes d'anode, la soudure au disque 10 se produit automatiquement lorsque le disque est chauffé au cours des opérations ultérieures.
Lorsqu'on désire raccourcir les connexions aux électrodes ( grille et cathode), on peut utiliser le dispositif légèrement différent représenté aux figures 5,6 et 7. La cathode et la grille sont montées entre deux disques de mica 19 et 20, enfilés sur les broches terminales, le disque inférieur 19 reposant sur les gouttes de verre 21 et, par conséquent, aussi près que possible de la base 2. Les bandes d'anode 8 et 9 sont d'une forme différente de celle de la.figure 3, comme représenté à la figure 7 ; ellescomportent une partie rétrécie 22 passant à travers des fentes correspondantes pratiquées dans les disques de mica 19 et 20 et des épaulements 23, par lesquels elles repo- sent sur le disque supérieur 20.
Les figures 8 et 9 représentent un autre dispositif dans lequel l'ensemble cathode-grille est monté de telle manière que son axe soit horizontal au lieu d'être vertical. Ce disposi- tif est également utile lorsque les connexions doivent être les plus courtes possibles. Dans ce cas, l'ensemble cathode- grille est monté en sandwich entre les deux bandes d'anode 8 et 9 qui sont fixées au disque 10 de la même manière que précédem- ment.
Il est évident que le disque 10 forme une connexion de sortie de très faible résistance pour l'anode du tube. Cet avan- tage peut être réduit dans une large mesure, si la résistance de la connexion de la grille n'est pas également faible. Les broches terminales 3 doivent, en conséquence, être d'un diamètre aussi grand que possible. Selon une variante, on peut utiliser un culot de tube standard du commerce à sept ou huit broches terminales. Deux de ces broches seulement ( parfois trois ) sont nécessaires pour la cathode et son filament et l'on peut
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avantageusement relier ensemble toutes les autres broches 'et les utiliser collectivement comme connexion de sortie de grille.
On comprendra que, bien qu'on ait pris un tube triode comme exemple, pour mettre en évidence les principes de l'invention, l'ensemble cathode-grille pourrait comprendre d'autres grilles en plus de la grille de commande, En outre, des électrodes ou des éléments additionnels pour le tube ou pour un autre tube, pourraientêtre placés dans le compartiment supérieur de l'enveloppe en plus, ou au lieu du support du getter. Par exemple, on pourrait assembler dans le compatiment supérieur des électrodes pour un tube complet entièrement distinct et le disque 10 pourraitforcer ou non la connexion d'anode, suivant les besoins.
Un tel tube serait isolé de l'autre grâce au blindage constitué par le disque entre les deux compartiments, et l'enveloppe pourrait être réunie à son sommet d'une base analogue à 2 portant les broches terminales du tube supplémentaire.
La figure 10 représente un appareil oscillant à très haute fréquence utilisant un tube triode disque de scellement constituant la connexion d'anode du type déjà décrit.Ledit appareil comprend deux résonateurs coaxiaux ajustables 30 et 31 disposés bout-a-bout etfixés , une chambre de couplage 32 contenant un support de tube a douilles 32 sur lequel est monté un tube à disque anodiQue scellé 34, dont le disque anodique est serré entre les anneaux métalliques 35 et36.
L'anneau 33 etle disque 10 ferment la partie supérieure de la chambre 32, mais un mince anneau de mica 57 est interposé pour isoler l'anode du tube, les vis de srrage 38 étant; munies de manchons isolants 39, comme indiqué. L'anneau de mica constitue le diélectrique de condensateur-shunt de l'anode et relie effectivement l'anode 1;. la paroi extérieure de la chambre
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pour les très hautes fréquences.
Le conducteur central 40 du résonateur 30 consiste en un tube creux à travers lequel passe une connexion 41 reliée en 42 à la grille de commande du tube. Le condensateur conique 43 est prévu pour relier effectivement la grille de commande au conducteur 41. Le conducteur central 44 du résonateur 31 est également un tube creux à travers lequel passe une connexion 45 reliée au filament de chauffage dela cathode, dont l'autre extrémité est reliée à la cathode dans le tube. La cathode est reliée par la connexion 46 au conducteur central 44, un condensateurshunt conique 47 étant prévu entre 44 et 45. Un écran 48 sépare les deux résonateurs et passe entre les douilles correspondant respectivement à la cathode et à la grille de commande du support de tube 33.
La borne 49 sert à la connexion avec la source d'alimentation à haute tension de l'anode, la source de chauffage de la cathode étant montée entre les conducteurs 44 et 45, et la source de polarisation de la grille ( si elle existe ) étant reliée au conducteur 41. L'accord des résonateurs est effectué par réglage des pistons annulaires 50 et 51 au moyen des poignées moletées 52 et 53.
Le circuit équivalent de l'oscillateur est représenté à la figure II. Sur cette figure, les parties correspondant aux éléments de la figure 10, portent les mêmes chiffres de référence. Les deux résonateurs sont représentés par des circuits accordés en parallèle 30 et 31 et les condensateurs-shunts 43 et 47 sont représentés, de même que la feuille de mica 37 du condensateurshunt d'anode. Le condensateur CG représente la capacité cathodegrille qui constitue la capacité de couplage permettant la production des oscillations. Ladite capacité peut être relativement grande. Les autres capacités entre électrodes shuntent les circuits accordés 30 et 31 et l'on tient compte de le,ur effet dans l'accord des résonateurs.
On constatera que la source à haute tension est connectée
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entre l'anode u, la borne 49 etles conducteur,-3 extérieurs des résonateurs. La grille de commande estreliée au même point ::. travers une résistance élevée il qui assure la polarisation automatique désirée lorsque l'appareil oscille.
A la figure II, 11 anode est le point commun des
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deux circuits résonnants. Dél figure Il rprése¯te un autre oscillateur utilisant un tube à disque anodique scellé, différant du. dispositif de la figure 10 principalement en
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ce que le point COG1,.:un des dwx résonateu-rs est la grille de commande au lieu d'être l'anode du tube. La figure 15 représente le circuit élejtriqu-e équivalent, les éléclents étant désignés de la C::êü1.e li:.ani2rc; que les éléments correspondarts de la figure 12. Dans ce cas, les deux résonateurs coaxiaux 60 et 61 sont disposés l'un iilitériearer.en.t 1. l'au.tre, le corlc.::¯cteur intérieur 72 de 61 servant en uea.¯e temps de conducteur extérieur pour GO.
Lesdits résonateurs peuvent être accordés respectivement l'aide des pistons annilaires 62 et t 05 réglables de l'extérieur au "--oyen des anneaux nioletés 6'1 et 65. Le tube 1>1 esC inséré dans l'extr:l:¯it du résonateur 61, le disque anodique 10 étant serré entre les t-<>:e i¯1;< G6 et G7. L'ensemble des pièces s 10, 66 et G7 for::'e;:t une capsule cie fermeture dF: l'extrémité du résonateur 61 et est serré sur'.' celui-ci par des vis isolées G8, lU) 3.E...eal' de nlica 6S éteint Ílltcrposé pour former le conduc-teur-:humt d ' anode .
Un bloc isolant 70, corvem3.ble;cô{)t perforé pour recevoir les broches terminales du tube, obture l'extré- mité du- résonnateur 60. Un certain nombre de ressorts 71
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sont soudés on ai,l re ir:er¯t fixés au conducteur commun 72 des deux résonateurs et sont en contact avec les broches ter- minales reliées entre elles de la grille de commande du tube. Deux connexions 73 traversent le conducteur intérieur 74 du résonateur 60 et sont reliées . des ressorts qui sont en conta ct avec les broches terminales de la cathode et
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du filament de chauffage du tube. Un double condensateur-shunt 75 connecte la cathode avec le conducteur 74, et en même temps l'autre borne du filament de chauffage relié à ladite cathode.
Une vue explosée dudit condensateur est représentée à la figure .'4. Il comprend deux parties 75 A et 75 B et comporte une paire de plaques 76 commune aux deux parties, fixées au conducteur 74 et des plaques de forme identique 77 et 78, correspondant respectivement aux parties 75 A et 75 B et reliées, l'une à la cathode et l'autre à la borne du filament de chauffage qui n'est pas connectée avec ladite cathode. Des feuilles de mica ( non représentées) sont insérées entre les plaques 76 d'une part, et les plaques 77 et 78 d'autre part. Des conducteurs de sortie 73 A et 73 B pour la cathode et son filament de chauffage sont reliés respectivement aux plaques 77 et 78 et traversent le conducteur 74. La piàce 79 est un ergot permettant de centrer le conducteur 74 dans le bloc 70.
Les pièces 80 et 81 sont des ressorts assurant le contact avec les broches terminales de la cathode et du filament de chauffage du tube. Une cosse 82 est fixée à l'anneau 67 ( figure 12 ) pour servir de connexion pour la source d'alimentàtion de l'anode.
Le condensat,eur GA, indiqué à la figure 13, représente la capacité cathode-anode du tube qui agit corme voie de réaction complétant le circuit d'oscillation.
Il est également possible d'associer un tube à disque anodique. scellé avec une paire de résonateurs co-axiaux de telle manière que la cathode soit le point commun des deux résonateurs, et l'homme de l'art sera à même d'effectuer les modifications nécessaires à cet effet, suivant des principes analogues à ceux sur lesquels sont basés les dispositifs des figures 10 et 12.
Le tube pourrait encore être associé avec des résonateurs non nécessairement du type linéaire co-axial, pour la production d'oscillations. Il est clair qu'on pourrait également
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utiliser ledit tube, le cas échéant, comme amplificateur ou comme Modulateur et l'associer avec un système guide d'ondes, par exemple, le disque faisant alors partie intégrante de la paroi d'un tel système.
R E SE@@ E .
L'invention se rapporte à des perfectionnements aux tubes électroniques pour haute fréquence.
Son principal objet est l'obtention d'un tube électronique dans lequel la connexion d'anode est constituée par un disque scellé à travers l'enveloppe de manière à déterminer un compartiment dans lequel un ou plusieurs éléments du tube lui-même, ou d'un autre tube peuventêtre placés, hors du champ électrique du tube.
L'autre compartiment contient l'ensemble cathode-grille etl'anode pratiquement confondue avec le disque de scellesent. Les deux parties forment des pièces séparées assemblées et scellées au cours de l'opération finale de fermeture de l'enveloppe.
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