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Système de génération de micro-ondes spécialement du type à magnétron.
Cette invention concerne en général les générateurs de micro-ondes à magnétron et plus particulièrement des procédés et des dispositifs perfectionnés pour la modulation en fréquence ou en amplitude de générateurs de micro-ondes du type à magnétron.
Dans sa forme originale, le générateur de micro-ondes à magnétron classique comprend une cathode thermionique centrale entourée par plusieurs ailettes d'anode disposées radialement et formant entre elles des résonateurs à cavité d'anode disposés ra- dialement et accordés sur la fréquence de micro-onde de travail.
Une source de tension de travail est reliée entre cathode et anode 'de façon que l'anode se trouve à un potentiel positif par rapport @
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à la cathode. Un champ magnétique d'intensité pratiquement cons- tante est appliqué dans le sens axial de la cavité cathode-anode.
Des charges électriques s'accumulent sur les bouts des ailettes d'anode voisins de la cathode, créant dans la cavité d'anode des champs électriques qui réagissent sur les électrons se déplaçant suivant des trajectoires cycloldales de la cathode à l'anode, soustrayant ainsi de l'énergie aux électrons en déplacement et produisant des oscillations entretenues à la fréquence de micro- onde de travail. Une variante intervertie du magnétron classique comprend une anode centrale ayant la forme d'une roue dentée et formant plusieurs cavités d'anode disposées radialement à sa pé- riphérie, l'anode étant entourée d'une cathode cylindrique à émis- sion d'électrons, et le tout étant soumis à un champ magnétique axial pratiquement constant.
Conformément à la présente invention, on combine les formes des générateurs à magnétron classique et interverti de manière à obtenir une cathode centrale entourée d'ailettes d'anode radiales, ce qui forme un magnétron, et en plus une seconde cathode annulaire disposée à la périphérie du magnétron, qui entoure une partie des ailettes d'anode, l'ensemble étant soumis à un champ magnétique axial d'intensité constante. L'anode est mise à un potentiel positif par rapport aux deux cathodes, la cathode cen- trale et l'anode intermédiaire formant un génerateur à magnétron classique.
La seconde cathode de forme annulaire, entourant l'anode, émet des électrons supplémentaires qui réagissent sur les champs de micro-ondes voisins des ailettes de résonateurs à cavités d'anode de telle manière que la fréquence ou l'amplitude, ou les deux, des oscillations créées peuvent être modulées. Un écran ou un autre dispositif voisin de la seconde cathode et polarisé né- gativement par rapport aux ailettes des résonateurs à cavites d'anode, sert à diriger l'émission électronique de la seconde cathode pratiquement uniquement sur les bouts d'ailettes d'anode ..voisins, et d'isoler cette émission du reste de l'ensemble d'anode.
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Si on le désire, la seconde cathode simple et son écran peuvent être remplacés par une structure plus compliquée de canon électrique annulaire de modulation comprenant une grille de commande et, s'il le faut, d'autres grilles pour la formation du faisceau électronique, par lesquelles les électrons émis de la paroi interieure du canon électronique annulaire de modulation sont dirigés pratiquement uniquement sur les bouts voisins des ailettes des cavités d'anode.
Quand un nouveau magnétron du type décrit fonctionne dans un champ magnétique axial et quand on applique les potentiels de travail à l'anode et aux deux cathodes, on obtient des oscilla- tions à micro-ondes et des champs électriques à micro-ondes du mode d'opération désiré établis aux bouts des ailettes d'anode voisins du dispositif à faisceau électronique de modulation qui les entoure. Quand un champ électrique est établi à l'intérieur des résonateurs à cavités d'anode, un champ de même vitesse angu- laire existera entre la face extérieure des bouts des ailettes d'anode qui les prolongent et la cathode extérieure de modulation.
Si, pendant l'oscillation, un potentiel est appliqué(entre la cathode de modulation et les ailettes de modulation, à cause de l'action du champ magnétique axial, les électrons émis par la cathode de modulation réagiront sur le champ électrique au bout extérieur des ailettes et induiront des courants dans les ailet- tes. Le champ magnétique axial, la forme du tube et les tensions d'opération y appliquées peuvent être ajustés de telle manière que les courants induits sont déphasés par rapport aux courants normaux de circulation dans les ailettes, et on pourra obtenir soit un glissement de fréquence, soit un changement dans l'am- plitude de l'oscilation, soit les deux.
Tous les résonateurs à cavités d'anode disposés axialement sont soumis simultanément à la même réaction, de sorte que la symétrie du champ électrique est maintenue.
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Une variante des dispositifs décrits ci-dessus utilise plusieurs résonateurs à cavités d'anode disposés parallèlement au lieu de radialement, ces résonateurs disposés parallèlement semblant former une enveloppe cylindrique. La cathode centrale et le champ magnétique axial font que ce système engendre des oscil- lations à micro-ondes ayant pour fréquence celle déterminée par les proportions des résonateurs cylindriques. Un champ électrique de circulation existera aux bouts extérieurs des ailettes d'anode, ayant la même vitesse angulaire que le champ électrique interieur.
Les électrons envoyés par la cathode extérieure de modulation sur les ailettes des résonateurs réagiront sur le champ électri- que extérieur, produisant ainsi une modulation en fréquence ou en amplitude des oscillations engendrées.
L'invention a notamment pour but de procurer des pro- cédés et dispositifs perfectionnés pour la modulation de généra- teurs de micro-ondes à magnetron. Un autre but est de créer des procédés et dispositifs perfectionnés pour moduler en fréquence, en amplitude ou à la fois en fréquence et en amplitude des oscil- lations à micro-ondes engendrées par magnétron.
D'autres buts de l'invention sont : créer une forme de magnétron à micro-ondes perfectionnée comprenant une cathode centrale, une anode intermediaire ayant plusieurs ailettes d'anode disposées radialement et un générateur de faisceau électronique de modulation cylindrique extérieur agis- sant sur les bouts voisins des ailettes d'anode; créer un générateur de micro-ondes perfectionné compre- nant un dispositif pour moduler soit la fréquence soit l'amplitude des oscillations à micro-ondes engendrees dans lequel l'intensité d'un champ magnétique axial est réglée de façon que le générateur à magnétron fonctionne bien et que les oscillations engendrées aient la modulation du type désiré.
L'invention sera décrite plus en détail en se référant
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aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schémati- que d'un générateur à magnétron classique ; la figure 2 est une vue schématique d'un générateur de micro-ondes à magnétron inter- verti ; la figure 3 est une coupe verticale partiellement schématique d'une première forme d'exécution de la présente invention ; lafigure 4 est une coupe horizontale, partiellement schématique, prise suivant la ligne IV-IV de la figure 3, de la première forme d'exécution de l'invention; la figure 5 est une vue partielle en plan, prise suivant la ligne IV-IV de la figure 3, d'une variante de la première forme d'exécution de l'invention; la figure 6 est une vue partielle, en perspective, d'une seconde forme d'exécution de l'invention;
la figure 7 est une coupe transversale verticale partiellement en coupe d'une variante préférée de la première forme d'exécution de l'invention; la figure 8 est une vue de profil en coupe prise suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7; et la figure 9 est une coupe transversale horizontale prise suivant la ligne IX-IX de la figure 7. Les mêmes éléments portent les mêmes références dans les différentes figures.
En se reportant aux dessins, la figure 1 représente schématiquement un magnétron classique comprenant une,cathode cen- trale 1 émettant des électrons entourée par plusieurs ailettes radiales 3 et enfermée dans une enveloppe conductrice 5 sous vide à laquelle les ailettes radiales d'anode sont fixées. Une source de tension de travail est connectée entre anode et cathode de façon que l'anode soit positive par rapport à la cathode. Un champ magnétique axial d'intensité constante, désigné par la ré- férence 7, est appliqué au dispositif au moyen d'un appareil magnétique extérieur non représenté. Le fonctionnement de ces magnétrons classiques est bien connu et ne sera pas décrit en détail ici.
L'énergie micro-ondulatoire destinée à une charge, non représentée, est soutirée d'une spire de couplage 9 placée dans un des résonateurs à cavité d'anode 11 formé par deux des ' ailettes radiales d'anode 3 et la paroi conductrice extérieure 5.
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Les résonateurs à cavité d'anode sont accordés de façon à résonner suivant les modes radiaux sur la fréquence de travail désirée. La boucle de couplage 9 est couplée à la charge par l'intermédiaire d'une ligne coaxiale 13.
La figure 2 représente une variante intervertie du géné- rateur à magnétron classique de la figure 1 dans lequel les élé- ments sont intervertis, l'anode/comprenant une pièce cylindrique centrale 15 avec plusieurs ailettes 3' dirigées radialement vers l'extérieur, l'anode étant entourée d'une enveloppe métallique cylindrique 5 sous vide. La paroi intérieure de l'enveloppe cylin- drique 5 porte une cathode annulaire à chauffage direct ou in- direct. La boucle de couplage de sortie 9 est couplée par une ouverture appropriée 17 dans l'anode 15 à une charge extérieure non représentée. Les espacements entre les ailettes d'anode voi- sines 3' forment les résonateurs d'anode qui sont accordés de façon à résonner suivant les modes radiaux à la fréquence à micro- ondes désirée.
Dans l'un et l'autre des dispositifs de la figure
1 et de la figure 2, les bouts d'ailettes d'anodes impaires peu- vent être réunis entre eux et les paires aussi au moyen d'une ou plusieurs paires de bagues de connexion concentriques pour ailettes d'anode, conformément à la technique classique et comme indiqué aux figures 3, 4 et 5.
En se reportant aux figures 3 et 4, on y voit une combi- naison des dispositifs des figures 1 et 2, conforme à l'invention, de façon à réaliser un générateur de micro-ondes à magnétron ayant un dispositif de modulation émetteur d'électrons placé extérieure- ment aux bouts des ailettes-.d'anode. La cathode centrale 1 est entourée par plusieurs ailettes d'anode 3 disposées radialement et enfermée dans une enveloppe métallique 5 sous vide comme au dispositif de la figure 1. Les ailettes d'anode forment plusieurs résonateurs d'anode à cavité accordés de façon à résonner suivant ' des modes radiaux à la fréquence de travail. Les extrémités inté-
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rieures 19 des ailettes d'anode 3 sont prolongées vers le haut, et une sur deux de ces ailettes sont réunies entre elles au moyen d'une paire de bagues collectrices concentriques 21.
Des bagues collectrices semblables 23 réunissent les autres ailettes d'anode 3 à leurs extrémités inférieures. Les bouts d'ailettes en prolonge- ment 19 sont entourés d'une seconde cathode annulaire 25 séparée du reste des ailettes d'anode par un écran annulaire 27 maintenu au potentiel de la seconde cathode 25, ou polarisé négativement par rapport à celle-ci. Les ailettes d'anode 3 sont rendues positives par rapport à la cathode centrale 1 et la cathode de modulation ou extérieure 25. Une source de signaux de modulation est connectée entre la cathode extérieure 25 et les'ailettes d'anode, pour faire varier l'effet réactif ou conducteur de l'émis- sion du faisceau électronique de modulation en réponse aux si- gnaux modulateurs, comme décrit ci-dessus.
Le dispositif est soumis à un champ magnétique axial, dont l'intensité peut être réglée pour donner le meilleur rendement au générateur à magnétron et pour donner aux oscillations engendrées le type et le degré de modulation désirés, comme il sera exposé ultérieurement. Les intensités de champ magnétique différentes appliquées aux diffé- rentes parties du dispositif peuvent être réalisées en effilant les pièces polaires du champ magnétique axial, non représentées, suivant une technique connue. Les micro-ondes modulées peuvent être soustraites au dispositif, au moyen de la boucle de couplage 9 et de la ligne de transmission coaxiale 13 reliant le dispositif à une charge non représentee.
La figure 5 montre une variante du dispositif décrit avec référence aux figures 3 et 4, dans laquelle l'appareil à faisceau électronique de modulation comprend une grille de commande 29 et une ou plusieurs grilles de formation du faisceau 31 avec plusieurs ouvertures 33 disposées en face des différents bouts d'ailettes d'anode 19. En polarisant la grille de formation du
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faisceau 31 positivement par rapport à la cathode 25, l'émission électronique de celle-ci est dirigée sur les bouts voisins des ailettes d'anode 19 et on peut supprimer l'écran 27. La source de signaux de modulation est connectée entre la grille de commande 29 et la cathode 25, pour moduler les électrons envoyés aux bouts voisins d'ailettes d'anode 19.
La cathode concentrique, la grille de commande et les grilles de formation de faisceau peuvent être montées d'une manière désirée quelconque dans le voisinage des bouts 19 des ailettes d'anode prolongés vers le haut et peuvent avoir une forme quelconque propre à réaliser la concentration désirée de l'émission électronique de modulation sur les bouts d'ailettes d'anode voisins.
Le dispositif représenté à la figure 6(est semblable à celui décrit avecéférence aux figures 3 et 4, sauf que la cathode centrale 1 ne s'étend pas sur toute la longueur axiale des ai- lettes d'anode 3. Les ailettes 3 sont allongées dans le sens axial du dispositif de façon à former des résonateurs disposés paral- lèlement résonnant suivant des modes longitudinaux ou axiaux. Le dispositif à faisceau électronique de modulation comprenant la cathode 25 entoure la partie supérieure des ailettes d'anode 3 con- centriquement à la cathode centrale 1. Les extrémités des ailettes d'anode 3 peuvent être réunies entre elles, une sur deux, au moyen de bagues de connexion d'ailettes, comme décrit antérieure- ment.
En se reportant aux figures 7, 8 et 9, une forme d'exé- cution préférée de l'invention utilise un magnétron à micro- ondes RCA type 2 J 41 modifié comprenant une enveloppe métallique sous vide 5 dans laquelle se trouve une paire de pièces polaires en fer magnétique 41, 43 entre lesquelles on suspend une cathode à chauffage indirect 1 disposée axialement, et un ensemble con- centrique d'ailettes d'anode 3 disposées radialement et fixées à un gros bloc métallique transversal 45. Une pièce plate ré-
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glable 47 servqnt pour accord est disposée près d'une extrémité de l'ensemble des résonateurs à cavité d'anode.
La pièce d'accord est fixée au bloc 45 au point 49 et est réglable axialement sur une distance limitée par le mouvement d'une tige 51 fixée à son autre extrémité. La tige 51 est reliée de manière flexible à la base 53 de l'enveloppe du tube, et sa position est réglee au moyen d'une vis de fixation 55 dans un bloc 57 sur la base 53. Les extrémités opposées des ailettes d'anode disposées radialement sont évidées comme indiqué en 59 de façon à former des bouts d'ailettes d'anode 19 autour desquelles on dispose une cathode annulaire 25 de for- mation du faisceau électronique de modulation. La cathode modula- trice 25 est entourée sur les trois côtés éloignés des bouts d'ailettes 19 d'un écran annulaire creux 27 qui isole la cathode du faisceau de modulation du reste de l'anode et des pièces polaires magnétiques 43.
Les pièces polaires 41, 43 sont fixées au bloc transver- sal 45 au moyen' de gros isolateurs cylindriques 61, 63 et de bar- res transversales 65,67. Des sorties séparées pour la cathode centrale et le chauffage traversent l'enveloppe sous vide, et il y a de même des sorties pour la cathode 25 à faisceau de modulation et, si on le désire, pour l'écran de cathode 27. Si on le désire, la cathode de modulation 25 et l'écran 27 peuvent être réunis à l'intérieur de l'enveloppe du tube. Les ailettes d'anode 3 sont réunies alternativement, à l'extrémité éloignée de la cathode 25 à faisceau de modulation, par une paire de straps d'ailettes d'anode 23.
L'énergie micro-ondulatpire modulée est appliquée à une charge, non représentée, au moyen d'une ligne de transmission coaxiale 13 traversant l'enveloppe et terminée par une boucle de couplage 9 placée à l'interieur d'un des résonateurs à cavité d'anode. Le dispositif magnétique exterieur établissant le champ magnétique axial d'intensité constante est monté de façon très serrée sur le tube près des extrémités extérieures des pièces
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polaires magnétiques 41, 43, ce qui donne un champ .magnétique axial indiqué par les flèches 7.
Le fonctionnement de l'appareil décrit aux figures 6,7 et 8 est, dans ses aspects essentiels, semblable à celui de l'ap- pareil représenté aux figures 3 et 4. On sait depuis longtemps que lorsqu'on met en route un magnétron à cavités multiples à cathode centrale, la présence de charges d'espace dans le vide entre la cathode et les bouts d'ailettes provoque une admittance électronique en shunt avec les cavités, qui change la fréquence de travail du magnétron. Ce phénomène est connu sous le nom de "poussée" et le degré de poussée augmentera, en général, quand le courant augmente, pour la plupart des cas. (voir "Stabilized
Magnetron for Beacon Service" par Donal, Cuccia et Brown - RCA
Review Juin 1947).
La poussée est due au fait que, lorsque les électrons tournent autour de la cathode suivant un rayon de plus en plus grand parce qu'ils s'approchent des bouts d'ailettes sous l'effet du champ continu radial, ils réagiront sur les champs électriques (voir E1 à la figure 4). Il y aura échange d'énergie, certains électrons délivrant de l'énergie à E1, d'autres enlevant de l'énergie au champ E1. Cet échange se fait continuellement et dans des magnetrons à grand rendement, les électrons se groupe- ront en s'approchant des bouts d'ailettes et délivreront éventuel- lement leur énergie. Quand l'échange d'énergie continue, les réactions mutuelles vues des cavités présenteront de la susceptance à un degré qui dépend de l'énergie résultante délivrée aux champs
E1 et soustraite ensuite aux champs pendant un cycle complet d'oscillation.
La "poussée" n'est, en général, pas utile mais tolérable et est inhérente aux magnetrons normaux. Dans la présente inven- tion, on incorpore à un appareil normal un dispositif basé sur un l'magnétron interverti, qui donne un mécanisme de "poussée" indépen-
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dant de l'espace de réactions mutuelles ventral. En résumé, les électrons émis par la cathode de modulation, vont, grâce au champ continu entre la cathode de modulation et les bouts d'ailettes, réagir sur les champs électriques E2 produits par les électrons de la cathode centrale suivant le fonctionnement de magnétron classique, et on peut obtenir ainsi de la modulation de fréquence ou de la modulation d'amplitude.
Cela est dû au fait que comme les électrons quittent la cathode de modulation en ordre dispersé, ils reagiront sur les champs E2 extérieurs. S'ils se trouvent en presence d'un champ de magnétron et d'un champ continu de phase et d'intensités appropriées ils se groupent après des reactions répétees et absorbent de l'énergie du champ E2, ce qui donnera de la modulation d'amplitude. Si, avec des champs magnéti- que et continus appropriés, ils reagissent sur E2 de telle façpn qu'il n'y a pas d'échange d'énergie résultant pendant un cycle de l'oscillation, la charge sera purement réactive pour les bouts d'ailettes et il y aura modulation de fréquence. Ci-après sont énumérés quelques avantages des dispositifs proposés pour les modulations de fréquence et d'amplitude.
1. On peut utiliser avec la cathode extérieure une grille de commande sensible aux signaux de modulation.
2. La cathode extérieure, grâce à sa construction rela- tivement importante, peut supporter de grands courants d'alimentation.
3. Les réactions entre les électrons modulateurs et les bouts d'ailettes d'anodes sont indépendantes des réactions produi- sant les oscillations qui se forment entre la cathode centrale et les bouts d'ailettes.
Quand les électrons quittent la cathode extérieure, ils ne se dirigent pas immédiatement vers les bouts d'ailettes, à cause dela présence du champ magnétique. Ils vont se mouvoir de ,,,façon à avoir chacun une vitesse directionnelle définie par et
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# où r est un rayon et # un angle d'azimut
Les caractéristiques générales de fonctionnement des différentes formes d'exécution de l'invention ayant été décrites, on peut définir les relations mathématiques entre les differents paramètres de fonctionnement de la façon suivante :
Les champs El et E2 formés par les charges sur les bouts d'ailettes peuvent être exprimés en leurs composantes suivant r
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et 9, Elr, E le, Ezr, E2 en un groupe de séries de Fourier :
<1> E e =>o 91 n J'npl (Knrl) cos <ni -w t) (1) 19 0 E glen je nlgl ( ) al cos (ne -w l= 00 (2) El (r, e, t) n Eo n J'n II (Knrl) sin (ne e 6 -wnt) Knrl le J'n 1 tl (Knral) xn. 1 1 j., n IZI 1 :: 00 (3) E2 (r,e,t) = Eo gan [L J'nltl (Knr 2) + M NI nj2j (Kur2)] ;¯oo cos (n 9 - (o t) : 00 (4) (r, nEo gz n L L JItlel (Knr Nn (r2) J (4) E2 <r , , K r L g2t J1tje (I\TIr2) > + r2)] --n 2 t-oO sis (n 6 -wnt) où :
Eo est le champ électrique entre les bouts d'ailettes (volts) n = N où N est le nombre de cavités du magnétron fonctionnant dans le mode # préféré. ra1 = le rayon jusqu'au bord intérieur du bout d'ailette. r1 = > 0 < r1 < a1 = le. # me terme de la série de Fourier se rapportant au champ.
Jn # (Knrl) = fonction de Bessel du premier genre.
Nn # (Kn r r2) = fonction de Neumann (fonction de Bessel du second # genre).
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K est défini par K 2n = = fi é.w2 C n est la vitesse angulaire de la nme composante. gn 0 = 2 Tr Eo 2 " Ee ( ra , 6)e -jn e 6 de 0 9 n 2 2 rr l Eo 2 r E (ra 2 9) e -jn e 6 da ra 2 = le rayon jusqu'au bord extérieur du bout d'ailette. rc = le rayon jusqu'à la cathode extérieure.
J'n (rc) M J'ng 8 (KnrNn (Knrc - J'nt (rc 3 N JI n (Knr.8.2) + N' n (Kn,rc) L - J' n i ( Kn r az li'n (K rc) - J' (K n r c N' n (K,r a2 = - ra > r2 rc
Les équations (1), (2) et(3), (4) sont les ondes du champ de circulation sur lequel réagira un électron émis soit par la cathode centrale soit par la cathode extérieure. La composante importante est composante # = 1, puisque les électrons se dépla- ceront à la vitesse de cette composante et avec le déphasage ap- proprié, de façon que l'échange d'énergie puisse se faire et pro- duire de la conductance ou de la susceptance électronique.
Les équations de mouvement des électrons dans le ma- gnetron peuvent s'écrire : (5) r + # # r - r #2 = # dV - # Er (r, #, t). m dr m r (6) d/dt r2# - # r = - r e/m Ee (r, s, t). où 2 = 1 # H = fréquence de cyclatron. ou # 2 # m
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- dV = champ électrique statique entre la cathode et les bouts dr d'ailettes.
Pour l'espacement à la cathode centrale :
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où a est l'angle d'avance ou de retard de l'électron sur la me onde. Pour diverses régions de n a, les électrons vont se diriger soit vers les bouts d'ailettes soit vers la cathode.
Ce regroupement peut se faire dans n'importe quelle région.
Le champ oscillant peut être représenté par le potentiel vecteur A (r, t), où (9) E = - A où (#) désigne un vecteur, et où le point désigne une dérivee partielle par rapport au temps. L'équation suivante doit alors être satisfaite : (10) # x # x A + # # A = # # v (voir Stratton, Electromagnetic Theory) où V est la densité de courant. Des solutions de l'équa- tion (10) existent sous la forme : (11) A (r,t) Aon (r) ej#nt Si l'on continue les développements, utilisant une methode de perturbation pour la solution,
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(Voir Smith and Shubnan "Frequency Modulation and Control by Electron Beams". Proceedings of I.R.E.
Juillet 1947), où # est le changement de fréquence dû à l'injection d'élec- trons,Qon est le 9 / de la cavité avec les électrons injectés, et le magnétron travaillant suivant le mode n = . Aonx est le conjugué du potentiel vecteur R.P. et I.P. signifient respective- ment la partie réelle et la partie imaginaire.
L'équation 13 représente une petite quantité, parce qu'elle est calculée pour un champ non perturbé, mais cette équation est utile et convient pour la discussion. Substituant les équations (1) et (2) pour les régions de la cathode centrale dans les équations (11) et (12), le changement de fréquence dans cette région de la cathode centrale peut être défini de façon
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approchée : approchée : Iagn ra '(ri ) n iîl sin n r d r Iagtn r (15) r 0 1 (15 co L DO (gn)2 E o raI = - 00 n !
Cette équation montre que la "poussée" est une fonction de I , qui a est le courant, et des conditions du champ statique.
Cette poussée ou charge sera cependant avantageusement réalisée dans la région du magnétron interverti où les conditions du champ statique peuvent être approchées et où le champ oscillant est produit par la partie de la cathode centrale.
En comparant les équations (3) et (4) aux équations (1) et (2), on voit que le champ oscillant tombe moins rapidement en passant des bouts d'ailettesextérieurs à la gathode extérieure
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qu'en passant des bouts d'ailettes intérieurs à la cathode cen- trale. Comme le courant peut être élevé à cause de la grandeur de la surface de la cathode extérieure et du fait qu'il peut y avoir groupage dans la région entre les bouts d'ailettes extérieurs et la cathode extérieure (voir équation (8) ), une expression sem- blable à l'équation (15), mais pour cette région, montrera qu'une poussée ou charge forte dépendra de la valeur de a.
Cet angle sera déterminé en choisissant convenablement Eo qui est défini par la puissance dans la région de la cathode centrale, le champ magné- tique H, et le champ radial continu entre les bouts d'ailettes extérieurs et la cathode extérieure. Une fois que les paramètres de réglage sont convenablement choisis, la grille du montage de cathode extérieure permettra les réglages ultérieurs du changement de fréquence de l'absorption d'énergie.
Il faut veiller à ce que le dispositif de modulation ne se mette à osciller à l'application des signaux de modulation, à cause des réactions dans la région du magnétron interverti.
Cependant cette condition est plutôt défavorable, le magnetron interverti n'étant pas un bon oscillateur du fait que les modes d'oscillation peuvent se recouvrir et provoquer des échanges d'énergie inefficaces.
L'invention décrite comprend donc un procédé perfection- né et un dispositif de modulation en fréquence, en amplitude ou les deux, d'un générateur de micro-ondes à magnetron dans lequel une seconde cathode à émission électronique entoure la périphérie des bouts d'ailettes de cavités d'anode de magnetron. Les élec- trons émis par la cathode extérieure réagissent sur les champs électriques à micro-ondes établis à l'intérieur des résonateurs à cavité du magnétron, induisant ainsi dans les ailettes des cavités d'anode des courants déphasés qui réagissent sur les oscillations engendrées. Le type et le degré de modulation dépendent
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des tensions de service appliquées aux différents éléments;du dispositif et de l'intensité du champ magnétique axial appliqué.
Les signaux de modulation sont appliqués au dispositif auxiliaire de formation du faisceau électronique de façon à régler l'intensité de l'émission des électrons dirigés sur les bouts d'ailettes d'anode. Un dispositif de modulation de faisceau à commande par grille est prévu pour une meilleure commande par les signaux de modulation appliqués. Une forme d'exécution comprenant une va- riante d'un magnétron existant est représentée.
REVENDICATIONS -----------------------------
1.- Système de génération de micro-ondes caractérisé par une cathode centrale, une anode entourant cette cathode, et une seconde cathode entourant au moins une partie de l'anode.