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L'invention est relative à des tubes amplificateurs- at oscillateurs à haute fréquence d'un genre comprenant au moins plusieurs électrodes de type usuel, en particulier cathode, grille
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de CO:1:Hanà.e, grille-1créùl et anode.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels lesdits tubes pu* ils satisfassent, mieux que juauq'à présent, les divers desiderata
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de la pratique, et not221::.ent de permettre d'accroître le prêter par- monique du courant de sortie instantané.
Elle consiste principalement, dans un tube du genre con- sidéré, à le munir d'organes permettant successivement une modula-
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tion d' ?T'lp1.J. tno e et une modulation de vitesse des Electrons ;;"'1s
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par la cathode par l'onde appliquée au tube, les champs modulateurs respectifs produits par ces organes étant au moins dans un rapport de 1 à 2 et ayant des phases telles que les dits champs abattent leurs effets sur les électrons de manière à renforcer les impulsions pré- levées à la sortie du tube.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale,, en diverses autres dispositions oui peuvent s'utiliser isolément ou, de préférence, en même temps, et dont il sera plus explicitement parle ci-après.
Elle vise certains modes de réalisation et d'application (notamment pour l'amplification et la génération des oscillations haute fréquence) et, à titre de produits industriels nouveaux, les tubes amplificateurs et oscillateurs comportant application des dispositions ci-dessus, les éléments et outils spéciaux entrant dans leur établissement, ainsi que les ensembles, aussi bien fixes que mobiles, en particulier les ensembles amplificateurs et oscillateurs, comportant de pareils tubes.
L'invention sera mieux expliquée et comprise en se. reportant aux dessins ci-annexés, qui représente : à la fig. 1 les courbes de fonctionnement d'une triode classique; à la fig. 2, celles d'un tube selon l'invention; à la fig. 3, un exemple de réalisation de l'invention ;
à la fig. 4 une section droite suivant X-X' de la fig.3
Sur la fig. 1 on voit comment varie en fonction du temps, dans une triode classique dont la grille est supposée soumise
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à une tension Vg (v:-.\' 1 at entre deux valeurs, par exemple de + a à - b volts), la tension anodque correspondante vp Il en résulte que le courant cathodique correspondant ic (en supposent d'abord la fréquence correspondante assez 1)eu élevé n'existe, en concordance avec les maxima de vg eue pour les minine de Vp.
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Des ':1.1'" 3 . 'rauPnce s'accroît de telle façon r. #? le #±,->"> o". rie z.'.n:1t des 'J e:;ctrons entre cathode et grille de
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commande est d'un ordre de grandeur comparable à la période des oscillations appliquées, le courant cathodique prend une forme par exemple telle que i'c, la tension anodique suivant la courbe V'p(en pointillé) oui ne passe pas par zéro. Le maximum du courant débité (ou le 1er harmonique) a donc une valeur moindre. L'influence du temps de transit est donc néfaste. On cherche généralement à la minimiser en rapprochant autant que faire se peut, la grille de commande de la cathode.
L'invention se propose par contre de renoncer à chercher à rapprocher exagérément la grille de commande,et la cathode et, le temps de transit ayant une valeur déterminée assez importante, on arrive au résultat désiré par une autre méthode.
Pour ce faire, suivant une caractéristique particulière de l'invention, on provoque successivement dans le. même tube une modulation d'amplitude et une modulation de vitesse des électrons, les champs modulateurs appliqués étant au moins dans un rapport de 1 à 2 et ayant des phases telles que lesdits champs ajoutent leurs effets sur les électrons de manière à renforcer les impulsions pré- levées à la sortie du tube.
Sur la fig. 2, on voit un exemple de caractéristiques d'un tube selon l'invention. La tension Vg de la grille de commande ayant une allure sinusoïdale entre deux valeurs positives, les maxima du courant de grille ig sont un peu décalés et la courbe est quelque peu déformée du fait de l'influence du temps de transit. On y ajoute l'effet d'un champ de modulation de vitesse Hm, ce qui permet fina- lement de recueillir des impulsions ic de courant cathodique.
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En pratique, on choisit dans l'invention la distance entre grille de commande et cathode pour que le temps de transit corresponde à une demi période de la fréquence de travail, ou à peu près à cette valeur ( w w w étant la pulsation, % le temps de transit).
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Sur la fig. 3, on voit, à titre d'exemple non limitatif, comment matérialiser l'invention. Un oscillateur 1 (schéma tiquèrent représenté) attaque en phase ou en opposition de phase, par des bou- cles 2 et 3 par exemple, des cavités résonantes 4 et 5 fermées par des pistons d'accord. L'oscillation à amplifier est ainsi appliquée deux fois, l'une entre cathode 6 et grille 7, l'autre entre grille 7 et la grille écran constituée par les bords 8a des cloisons radiales 8 les plus rapprochés de la cathode. On constate en pratique que pour obtenir l'effet cherché, il faut que le champ du deuxième systè- me soit au moins le double du premier.
Ce deuxième système est à modulation de vitesse du fait que les volumes équipotentiels entre les cloisons 8 constituent autant d'espaces de glissement où se rassemblent les paquets d'électrons. Ceux-ci sont recueillis par l'anode collectrice 9, et l'énergie de sortie est prélevée à l'aide d'une boucle 10 par exemple.
On peut aussi admettre, par exemple, que les connexions aux boucles 10, 2, 3, se font par l'intermédiaire de coaxiaux e ples 11 12, 13 et Que la cathode 6 est alimentée en courant alternatif, par l'intermédiaire d'un transformateur 14 et d'un tube coaxial 15.
,Bien entendu les potentiels continus appliqués aux diverses électrodes (6, 7, 8, 9) ne sont pas quelconques.Suivant une caractéristique de l'invention, on choisit ces potentiels de manière qu'ils suivent au moins approximativement, la loi de la charge d'espace, c'est-à-dire en pratique que la valeur de la tension calculée au point médian de l'électrode, varie à peu près suivent la puissance 4/3 de la distance à la cathode.
Il est clair que de nombreuses variantes de réalisation peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention, en particulier en ce qui concerne les modes de couplage d'entrée et de sortie; la grille de commande pourrait être la masse et la cathode à un potentiel haute fréquence, etc.. Les principes ci-dessus Etablis pour des tubes amplificateurs peuvent évidemment être
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étendus à des tubes oscillateurs à condition d'établir une réaction convenable entre 1' entrée et la sortie du tube.