BE566029A - - Google Patents

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BE566029A
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/02Details
    • H01J17/04Electrodes; Screens

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  • Lasers (AREA)

Description


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   Dans les dispositifs de détection d'objectifs par réflexion d'ondes électromagnétiques ("radars") fonctionnant en impulsions, on peut utiliser, en vue d'obtenir une plus grande précision   géométrique'',   une seule antenne pour l'émission et pour la réception, l'impulsion d'ondes émise et son écho étant décalés dans le temps. Mais il faut prendre des mesures pour qu'une partie de l'énergie à l'émission ne pénètre pas dans le récepteur et endommage les organes sensibles de celui-ci, par exemple le cristal du mélangeur. Il faut éviter d'autre part que, dans les périodes de réception, l'émetteur n'absorbe une partie de la puissance provenant de l'antenne, ou que soit compromise   l'adaptation   entre antenne et récepteur.

   Dans ce double but, on insère dans les lignes de transmis- sion, entre la bifurcation de la ligne d'antenne et le récepteur d'une part, et l'émetteur d'autre part, des commutateursélectroniques   ("duplexers")   dontle 

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 principe de fonctionnement sera exposé sur les schémas représentatifs da cou- plage figures 1 & 2 et le schéma de la disposition réella figure 3. 



   Dans le schéma de la figure 1, choisi pour sa simplicité parmi un grand nombre de schémas possibles, la ligne LA provenant de l'antenne A bi- furque en les lignes LR et LE' LR se terminant sur le récepteur R, LE sur   l'émetteur E .   En parallèle avec la ligne LR est branché le commutateur trans- mission-réception, appelé couramment TR (abréviation servant aussi de symbole dans le dessin). Celui-ci est,conçu de façon qu'il représente apreximativement un court-circuit pour des signaux au niveau d'émission, mais une impédance très élevée pour des signaux faibles; il protège done le récepteur. Un autre   commu-   tateur, appelé anti-TR (ATR) est inséré en férir dans la ligne   LE ,   Celuici aussi est conçu pour présenter une impédance très faible au niveau de puissance élevé.

   Il laisse passer la puissance provenant de l'émetteur mais, dans les périodes de réception, il découple l'émetteur du récepteur. 



   Dans les radars de très grande puissance, l'impédance du TR , au moment de l'émission n'est pas toujours assez basse pour protéger efficacement le   récepteur .   Comme le montre la figure 2, on met alors à l'entrée de la ligne du récepteur, un commutateur appelé pré-TR (PTR) dont les dimensions sont telles qu'il laisse passer une puissance faible, mais encore assez grande, pour qu'un TR disposé derrière lui passe de l'état de blocage à l'état d'impédance faible et mette ainsi efficacement la ligne en court-circuit. 



   Pour obtenir les caractéristiques des commutateurs qui viennent d'être énoncées, on s'est servi jusqu'ici, presque exclusivement de décharges gazeuses à électrodes froides. On sait que ces décharges ne s'amorcent que pour une va-   leur élevée de la tension ; maisl'amorçage effectué, le nombre d'électrons et   avec celui-ci, le courant s'accroissent en avalanche jusqu'à ce que les résis- tances insérées dans le circuit, ou la résistance interne de la source, limitent cet accroissement. 



   Les tubes commutateurs sont en général constitués par des cavités résonnantes remplies d'un gaz à faible pression. Dans les systèmes de transmis- sion, les plus utilisés aujourd'hui, où les lignes sont des guides d'onde, les TR et les PTR possèdent en général deux fenêtres de couplage étanches, et leur forme permet de les insérer dans la ligne de réception. Les   ATR   possèdent en général, une seule fenêtre par laquelle on les couple au   coté   droit du guide 

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 d'émetteur. Pour satisfaire-aux besoins très divers en largeur de bande, on a créé des tubes ayant différents coefficients de surtension. Dans les tubes à large bande, les fenêtres ont des dimensions telles qu'elles constituent des cir- cuits résonnants de surtension faible, parce que fortement couplés au guide.

   Les   TR   et PTR à très large bande passante sont constituas par ces filtres où les fenêtres résonnantes sont couplées à un ou plusieurs circuits disposés à l'inté- rieur du tube. 



   La figure 3 montre schématiquement une réalisation typique de la partie centrale du schéma de couplage de la figure 1. Les extrémités ouvertes 1, 2, 3 des guides sont couplées respectivement à l'émetteur, à l'antenne et au récepteur. Un TR à bande étroite 4   adisposé   à l'entrée du guide de réception, est un résonateur à pièces coniques rentrantes, 5 & 6 visibles à travers l'une   @   des fenêtres   7 ,   C'est entre ces deux pièces coniques que la décharge se pro- duit.

   Pour faciliter son amorçage, on entretient une décharge auxiliaire dite   "Keep     alive"   permanente, mais de-très faible intensité, entre ltune des pièces 5 qui est creuse et ouverte vers la cavité, et une électrode 8 disposée dans son axe, Le tube ATR 9 à grande largeur de bande est constitua par une fenêtre étanche résonnante 10 suivie d'un tronçon de guide 11 dont la largeur est un quart de la longueur de l'onde guidée. La charge s'établit le long de la surface interne de la fenêtre étanche, entre ses bords 12 & 13. 



   La figure   4   montre un exemple de TR constitué par un filtre. Ses extrémités 14 & 15 sont couplées respectivement à la ligne émetteur-antenne et à la ligne de récepteur. La décharge s'amorce sur le circuit 16 à l'aide de   11 électrode   auxiliaire 17. Le circuit 16 étant maintenant presque en court- circuit, le circuit prochain   18  ,distant de   @/4,   reçoit une tension à haute fréquence double et s'allume à son tour; la décharge s'éteint alors en   16 ,   La décharge se déplace ainsi d'un circuit à l'autre pour ,finalement, s'établir sur la fenêtre d'entrée 19. Ici, elle est très éloignée de la décharge auxi- liaire , ce qui a pour effet qu'à la fin de la période d'émission, là désioni- sation est très rapide. 



   Les commutateursà décharge gazeuse présentent un grave inconvénient en ce qui concerne la durée de transition entre les deux états extrêmes   d'impé-   dance. La protection efficace du récepteur, aux puissances' d'émission toujours croissantes, demande des temps d'amorçage de plus en plus courts, par exemple 

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 inférieure à 0,07 (s,   c'est-à-dire   inférieure à 20 péidoes de la haute fré- quence pour x- 10 cm. D'autre part, pour permettre la détection d'objectifs proches, la transition à l'état de blocage, c'est-à-dire la durée de la   désioni-   sation, doit souvent être très inférieure   à 1     @s.     On   a bbtenu les meilleurs résultats en utilisant des mélanges de gaz rares et de la vapeur d'eau.

   Mais il faut un dosage assez critique de la pression des deux composantes pour atteindre péniblement les faibles durées de transition requises, et, ce qui est plus grave, le temps de désionisation a tendance à croître au cours du stockage et de l'uti- lisation, la vapeur d'eau étant absorbée en partie par les parois du tube. 



   La présente invention a pour objet des tubes de commutation TR 
ATR et PTR , ne présentant pas ces inconvénients. Le fonctionnement des nouveaux tubes est basé sur un.phénomène connu jusqu'ici comme effet nuisible dans certains appareils en hyperfréquences à vide et qui consiste en la production, en cascade, d'électrons secondaires entre deux électrodes disposées dans le vide et entre les- quelles règne un champ à haute fréquence. Dans ce qui suit, on décrira brièvement ce phénomène en se rapportant aux figures-5à 7. 



   On supposera que soient disposées, dans une enceinte vide, face à face, à la distance d ,deux électrodes P1 & P2 (figure 5) et que le coefficient d'émission secondaire K de leurs surfaces dépasse l'unité, pour certaines va- leurs de,la vitesse des électrons incidents. Une tension à haute fréquence d'am- plitude U1 et de pulsation w , appliquée entre les électrodes, produit un champ électrique homogène entre elles.La courpbe E12 (figure 6) montre l'allure de ce champ en fonction de wt; les valeurs positives sont attribuées aux champs sus- ceptibles d'accélérer des électrons vers l'électrode P2. Entre les électrodes on trouvera toujours quelques électrons libres produits, par exemple, par des rayons cosmiques ou par l'émiesion de champ.

   Un électron se trouvant à la surface de P1' lorsque E12 est positif, sera accéléré vers P2; soit la phase de son départ, Si on dispose des paramètres Ul ,w, de façon que l'électron arrive sur P2 à   la   phase h et avec une vitesse telle que le coefficient d'émission secondaire dépasse l'unité, il libérera plus d'un électron secondaire.

   Les élec- trons secondaires soumis au champ E21 = E12 seront accélérés vers P1 où ils libéreront, à leur arrivée, un nombre d'électrons encore plus grand et ainsi de suite, Entre P1 et P2 s'établira un courant électronique alternatif qui s'ac- croit constamment, jusqu'à ce que, sous l'effet de la charge croissante, la ten- sion alternative tombe à une valeur minimum au-dessous de laquelle le mouvement 

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 synchrone des électrons ne peut s'établir pour aucune phase de départ. 



   Le mécanisme de décharge qui vient d'être décrit est essentiellement le même si l'angle de transit des électrons n'est pas égal à Ò mais à un multi- ple impair de Ò. En outre, il n'est pas nécessaire que la libération des électrons secondaires ait lieu dans un temps infiniment court; il faut seulement que la somme de la durée du procédé de libération et du temps de parcours soit égale à une demi- période. 



   Des calculs relativement simples montrent que l'amplitude de la tension u1' nécessaire au mouvement   synchrone,   dépend de la phase de départ   #   et du rapport d/Ó où \ est la longueur d'onde à vide de l'oscillation. Dans la gamme   de @   s'étendant de 0 à 90 , U1 possède un minimum qui, pour wt = Ò, par exemple, se situe à Ó = 32 . L'amplitude minimum dans ce cas est donnée par la formule. 
 EMI5.1 
 



  U1 min (úJt = 11) = ) 5,l 106 (1) (U1 :en volt). 



  Pour une longueur d'onde donnée, la formule laisse un degré de liberté dans la disposition de U1 et de d . On en profite pour disposer de la vitesse des élec- trons à l'arrivée. Dans les conditions   wt = Ò, # =   32 , on trouve pour la tension Uv équivalente à la vitesse finale des électrons :

   
 EMI5.2 
 Uv (<üt = 'fT, cP = 32 ) = x d 2 2,05 106 (2)      
Le coefficient d'émission secondaire K des métaux a, en général,   @   en fonction de Uv' l'allure représentée sur la figure   7.   Dans une gamme comprise entre une tension Ua' près de 200 V, et une tension Ub de l'ordre de 2.000 V , K est en général supérieur à   1 .   Dans le calcul d'un tube à décharge à électrons secondaires, on détermine d'abord, par' la formule (2), la gamme admissible de d/Ó en posant Uv = Ua et puis =Uv =Ub. Pour une valeur convenable, prise dans cette gamme, on détermine alors U1 min suivant (1). Des formules analogues à (1) peuvent être établies pour des temps de transit wt = mt, où n est un nombre impair, supérieur à   1 .   



   Le comportement de la décharge à haute fréquence par électrons secondaires ressemble beaucoup à celui des décharges gazeuses. Pour des amplitudes faibles, la partie réelle de la conductance est nulle, mais la tension d'amorçage dépassée, la conductance croît rapidement, et bientôt le courant ne depend presque plus du tube mais de la résistance interne de la source de tension. Comme c'est 

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 le cas pour la décharge gazeuse, on peut abréger le temps d'établissement de la décharge en créant   des électrons   initiaux au moyen du rayonnement d'une source radioactive,, ou en injectant un courant électronique faible, en disposante par exemple, une cathode chaude dans une cavité aménagée dans une des électrodes. 



   La rapidité avec laquelle la décharge s'établit sera illustrée par un exemple numérique. Si l'on suppose qu'au cours de 20 périodes de la haute fré- quence, on demande un courant crête de 50 A , quelle doit-être la valeur du cou- rant initial ? En 20 périodes il y a 40 jeux de libération d'électrons   secon-   daires. Supposant le coefficient d'émission secondaire K = 1,5, il suffit alors que le courant initial soit = 50. 1,50-40 =4,5 A. 



   La conception géométrique des nouveaux tubes peut s'inspirer, dans une large mesure, des formes de commutateurs à gaz existants, mais en tenant compte de quelques particularités de la décharge par électrons secondaires : 
1) - Les distances entre électrodes requises pour la décharge par électrons secondaires sont, en général, plus grandes, mais surtout plus critiques que pour la décharge gazeuse. Si certains types de commumateurs à gaz comprennent des moyens de réglage de la distance entre électrodes, pour faire varier la fréquence de résonance dans les nouveau tubes, on a intérêt à utiliser des mécanismes sem- blables pour obtenir les conditions optima du démarrage de la décharge, la fré- quence de résonance pouvant être réglée au moyen d'éléments indépendants agissant sur la capacité ou inductance du circuit. 



   On n'utilisera, en général, pas les fenêtres étanches comme organes de décharge, le champ électrique y étant très inhomogène et la distance efficace entre électrodes étant mal définie. 



   2) - La résistance équivalente de la décharge d'électrons secondaires est dans la plupart des cas, plus élevée que la résistance de la décharge gazeuse. Si pour cette dernière, la tension de fonctionnement ne dépasse pas quelques centaines de volts, elle atteint facilement des milliers de volts pour les tubes nouveaux . 



  Le courant dans la décharge gazeuse n'est pratiquement pas limité par la charge d'espace, grâce à la présence d'ions, tandis que dans la décharge à vide la charge d'espace, croissant avec le courant, fait augmenter les temps de transit, donc per- turbe le mécanisme de décharge. Pour une tension alternative donnée, le courant se stabilise à une valeur où un accroissement: ultérieur ferait diminuer la produc- tion d'électrons secondaires. 

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   Donc, pour les tubes comutateurs à électrons secondaires, le rapport de transformation : tension entre électrode de décharge par rapport à la tension régnant dans los lignes do transmission, doit être plus élevé que pour les com- mutateurs à gaz. L'augmentation de ce rapport peut s'obtenir par une simple   ré-   duction du degré de couplage entre la ligne et le circuit résonnant du commuta- teur ; dans le cas du TR à faible bande passante (5 figure 3) par exemple, par une diminution du diamètre des ténèbres de couplage. 



   Les figures 8 & 9 montrent des exemples de réalisation de tubes com- mutateurs correspondant à l'invention, mais, quant aux grandes lignes de leur conception géométrique, toujours assimilés aux tubes à gaz connus. 



   La figure 8 montre en coupe, parallèle aux fenêtres de couplage, un tube à faible bande passante analogue au tube 5 de la figure 3 et utilisable de préférence, comme TR ou ATR . L'une des électrodes rentrantes 20 est montée sur une membrane 21. En actionnant la vis 22 , on peut ajuster la distance entre électrodes. Dans l'autre électrode 23 est logée dans une ca- vité centrale, une cathode.auxiliaire   24   ,sous forme d'un filament en tungstène thorié; elle est supportée par ses conducteurs d'amenée de courant 25 &   26 .   



  La source de tension 30 ,dont l'un des pôles est connecté au corps métallique du tube, fournit le courant de chauffage. Un élément cylindrique 27 est monté sur la membrane   28 .   En actionnant la vis 29 on peut rapprocher cet élément plus ou moins des extrémités des électrodes   20. &   23, et, en faisant ainsi varier la capacité du circuit, on peut ramener la fréquence propre de celui-ci à la   va=   leur voulue, après l'ajustage de la distance entre électrodes. Au fond de la cavité, on voit le bord 30' d'une fenêtre de couplage en verre.

   S'il s'agit d'un tube TR, une fenêtre semblable se trouve dans la paroi opposée de la ca- vité. cette paroi, non visible sur le dessin, est entièrement métallique s'il s'agit d'un tube AIR 
La figure 9 montre un tube commutateur à large bande, constitué par un filtre et utilisable ,de préférence, comme TR et   pré-TR .   Dans un guide rectangulaire 31, dont le dessin montre la coupe axiale parallèle au côté étroit, sont disposés trois éléments résonateurs 32, 33, 34 ,chacun formé de deux cônes rentrants.

   Les cônes et les distances les séparant ont des dimensions telles qu'après l'établissement d'une décharge entre les extrémités voisines des cônes, l'impédance la plus faible apparait, pour la fréquence centrale de la bande, 

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 dans des plans indiqués par des lignes en pointillé 32', 32", 33' 33", 34',   34"   situés en dehors des éléments rentrants (à la différence du dispositif de la fi- gure 4, où les plans de la plus faible impédance coïncident à peu près avec les plans des éléments résonnants). Les distances séparant les plans 32" et 33' et les plans 33" et 34' sont à peu près égales chacune à un quart de longueur de l'onde guidée, pour la fréquence centrale.

   Les fenêtres non résonnantes d'entrée et de sortie 35 & 36 ,regardant respectivement vers la bifurcation et le   récep-   teur, se trouvent placées à peu près dans les plans 32' et 34". La structure résonnante 32, la plus proche de l'entrée, est munie d'une cathode d'amorçage disposée dans une'cavité centrale de l'un des cônes; elle comprend les éléments 
24, 25, 26 & 30 déjà, décrits au sujet du tube de la figure   8.   



   Pour les signaux de faible puissance, tels qu'ils ne déclenchent pas la décharge par électrons secondaires, le tube ainsi décrit constitue un filtre dont la bande passante dépend de la constitution des éléments résonnants 32, 33, 
35 et de leur couplage mutuel. Pour des puissances incidentes de niveau élevé, une décharge par électrons secondaires s'amorce dans la fente de la structure résonnante 32 située près de la fenêtre d'entrée. Dans le plan de cette der- nière apparaît maintenant une très faible impédance.

   Il n'est pas besoins d'a- morcer la décharge sur un autre résonateur et de la faire se déplacer à l'endroit voulu, comme on l'a fait dans les tubes à gaz, car, à la fin des périodes d'émis- sion, le changement d'impédance ne se trouve pas ralenti, la cathode auxiliaire n'a aucun effet sur la disparition des électrons susceptibles de maintenir la décharge. 



   Les tubes TR et Pré-TR, constitués suivant le schéma décrit, diffèrent entre eux par des valeurs différentes du rapport de transformation impédance de la décharge par l'impédance apparaissant dans le plan.des fenêtres de couplage. Ce rapport est plus élevé pour les PTR où une tension encore importante doit apparaître à la fenêtre de sortie. Pour des structures internes identiques, on obtient ce rapport   plus élevé,   par exemple en élargissant simple- ment le diomètre des fenêtres. 



   Quoique les nouveaux tubes puissent prendre des formes que l'on peut assimiler dans une certaine mesure, à celles des tubes à gaz existants,   l'inven-   tion comprend encore des variantes particulièrement avantageuses. Ces   variante   tiennent mieux compte du fait que la tension d'amorçage de la décharge par élec- trons secondaires est plus critique que celle de la décharge gazeuse, parce 

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 qu'elle possède non seulement une limite inférieure, mais aussi une limite supérieure. Dans ces variantes, l'espace de décharge est constitué par une ligne résonnante.

   Grâce à la répartition de tension sinusoïdale régnant sur une telle ligne, il y a toujours un endroit où la décharge peut s'amorcer, si seule-. ment la tension régnant au ventre atteint, ou dépasse, la limite inférieure de la tension d'amorçage. L'amorçage effectué, la tension commence à tomber du fait de la charge croissante. Le point où se produit la décharge se déplacera vers les ventres de tension, situés en général aux extrémités de la ligne. La dé- . charge se stabilise en un ou/plusieurs de ces ventres, le courant prenant une valeur telle qu'une baisse ultérieure diminuerait la production d'électrons se- condaires. 



   Les figures 10a & lOb montrent, en coupe et en bout, un tube TR dont l'espace de décharge électronique est une ligne fermée par un guide de sec- tion en H et dont la longueur est approximativement un quart de la longueur de l'onde guidée. Par sa fenêtre d'entrée 37 , le tube peut être couplé au côté étroit du guide provenant de l'émetteur. La décharge d'électrons secondaires s'amorce quelque part entre les surfaces planes 38 & 39 , les électrons   initiaux -   étant produits sur les surfaces métalliques et dans le gaz résiduel, par le rayon- nement qu'émet un produit radioactif logé dans une rainure   40   de l'électrode 38 La décharge se stabilise près de l'entrée de la ligne où la tension à haute fréquence représentée par la courbe U1'en fonction de.la longueur 1 de la ligne, accuse un maximum. 



   Les figures lla & llb montrent, inséré dans le couplage d'utilisa- tion, un tube   41   constitué également en un guide en H , mais oscillant en 
1/2. La courbe U1 représente la répartition de la tension à haute fréquence le long de la   ligner   Par sa fenêtre d'entrée   42   ,le tube est couplé au guide   43   qui relie l'émetteur à l'antenne. Ce guide est visible en coupe sur la figure lla, en perspective sur la figure llb. La fenêtre de sortie   44   est couplée au guide   45   allant vers le récepteur. En principe, on peut admettre qu'une décharge amorcée quelque part dans le tube se stabilise soit à l'entrée soit encore à la sortie du guide résonnant. Dans les deux cas, une impédance faible apparaît à.l'entrée.

   Mais, comme il est intéressant d'avoir une grande largeur de bande, on préfère que la décharge soit localisée aussi près que pos- sible de   l'entrée.   On obtient ceci en,ne disposant de la matière radioactive   46   que dans la moitié du tube voisinant l'entrée. ' 

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L'imp dance qui, à la suite de la décharge par électrons secondaire,;   apparaît   à l'entrée du guide en H , n'a pas nécessairement la valeur requise à l'endroit de la bifurcation des guides.

   En outre, dans le cas où le commutateur est prevu pour fonctionner en TR, l'impédance, vue de la bifurcation, doit être- plus faible quo dans la cas où il fonctionne en   Pré-TR.   Pour donner à l'impédance de la décharge la valeur voulue, on peut évidemment utiliser des moyens connus    de la technique des guides ; peut, par exemple, agir sur la configuration de la   fenêtre et de l'espace compris entre la fenêtre et le guide en H . Mais l'inven- tion comprend aussi un moyen de transformation spécial, sous forme d'un couplage variable entre le commutateur, et les guides branchés. Ce couplage permet, non seulement d'utiliser le même tube commutateur dans des couplages de   caractéristi-   ques de transmission différentes, mais aussi d'utiliser le même tube comme TR et comme Pré-TR.

   Suivant l'invention, on fait varier le couplage en tournant le guide en H autour de son axe par rapport aux guides branchés à ses deux ex-   trémités.   Le couplage et l'impédance de décharge transmise passent par un maxi- mum si la direction du vecteur électrique est la même dans les guides couplés. 



  En l'absence de décharge, la variation du couplage n'affecte pas la puissance transmise par le commutateur, car, pour une ligne Ó/2,les variations de couplage apportées aux deux extrémités se composent grâce à la répartition symétrique des tension$ et courants. Pour permettre le mouvement de rotation, le corps du tube commutateur se termine à aes deux extrémités par des flasques 47   &   47' qui cou- lissent dans des logements   48   & 48',solidaires des guides adjacents. 



   'Le tube TR que représentent les figures 10a & lOb peut être, lui aussi, muni ,du   c8té   de son entrée, de ce système de couplage variable par ro- tation. 



   Les figures 12a, 12b, 12c montrent un tube commutateur utilisable comme TR ou PTR en forme de filtre, les éléments du filtre étant des tronçons de guides en   H .   La figure 12a est une coupe passant par l'axe suivant le plan CC des figures 12b & 12c. Les figures 12b & 12c sont des coupes passant par les plans A-A et B-B de la   figurera.   Le corps du tube est constitué en cinq tronçons de guides 49 à   53 ,  dont 49, 51, 53 ,de faible impédance   caractéristi'-   que, (section figure 12b), ont des logueurs maximum voisines d'une demi-onde gui- dée, pour la fréquence centrale, et 50, 52 .d'impédance caractéristique plus élevée (section figure 12c), des longueurs près d'un quart d'onde pour la fré- quence centrale.

   Les cinq tronçons de guide ont, de préférence, la même fré- 

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 -quence de coupure. Des fenêtres étanches en verre ou en mica forment l'entrée et la sortie du tube. Pour des signaux de faible puissance, le tube constitue un filtre à large bande. Mais, pour des puissances correspondant au niveau d'émission, une décharge par électrons secondaires s'amorce dans un des guides de faible impédance caractéristique 49, 51 ou 53en raison de leurs faibles distances entre électrodes d (figure 12b). Supposant que ce soit dans le dernier guide   53 ,   comme on l'a expliqué dans le cas de la structure de la figure   11 ,   oscillant également en X/2 , la décharge se déplace vers les extrémités de ce tronçon de guide et l'impédance d'entrée de celui-ci diminue.

   Mais ceci fait   @   monter la tension dans le guide 51 précédent, parce que celui-ci est séparé de 53 par une ligne quart   d'onde   de grande impédance caractéristique. Le guide 53 s'amorce donc à son tour et, enfin, la décharge se stabilise à l'entrée ou à la sortie ou aux deux extrémités du premier guide   49   et fait apparaître une impé- dance faible à centrée 54 du tube. Pour que la décharge s'établisse d'une manière reproductible, on peut localiser son amorçage dans le guide d'entrée, par exemple en disposant une matière radioactive 56 dans une cavité 57 aménagée dans une des parties en saillie de ce guide. Il est évident que le tube décrit peut être muni aussi du système de couplage variable exposé pour la structure de la figure 11. 



   Il va de soi que   l'invention'     n 9 est   pas limitée aux types de commu- tateurs adaptés aux guides, d'ondes et dont on vient de décrire des exemples Elle s'étend également aux structures tout-à-fait analogues, mais adaptées à d'autres systèmes de   transmission$,*   comme les lignes bifilaires et coaxiales.

Claims (1)

  1. - RESUME - Tube à décharge enfermant totalement ou partiellement un réseau pour haute fréquence et associé à des éléments de couplage permettant de coupler ledit réseau à une ligne de transmission, par exemple un guide d'onde, l'ensemble constitué de façon que soit produit en dehors du tube une impédance variant brus- quement entre deux valeurs extrêmes suivant la puissance circulant dans la ligne de transmission, dispositif utilisable spécialement comme commutateur (duplexeur) : TR, ATR ou Pré-TR dans les radars à impulsions, invention E.R@STAS, présentant les caractéristiques suivantes considérées séparément ou en combinaison.
    1) - Le tube où règne un vide tel que ne puisse pas se produire une décharge gazeuse, comporte au moins deux électrodes dont le coefficient d'émission secon- daire dépasse l'unité pour une gamme finie de vitesse des électrons incidents, et dont la distance est telle vis-à-vis de la longeur d'onde de fonctionnement et vis- à-vis de la tension à haute fréquence s'établissant sur ces électrodes pendant la durée de l'émission, que le phénomène de décharge à haute fréquence par électrons secondaires,,. s'établisse ence ces électrodes pendant la durée de l'émission, la valeur requise de la tension à haute fréquence Otant obtenue par le choix des cons- tantes du réseau et du couplage réseau/ligne, en fonction de la puissance circulant dans la ligne.
    2) - L'enceinte du tube est métallique et renferme le réseau pour haute fré- quence qui est couplé à la ligne de transmission par des fenêtres étanches, par exemple en verre, mica ou céramique.
    3) - Le réseau est un circuit résonnant comprenant des pièces rentrantes, par exemple coniques, formant les éleptrodes de décharge.
    4) - Dans le tube constitué suivant 3) ,la distance entre les pièces rentrantes peut être ajustée, par exemple moyennant un système de mouvement à membrane.
    5) - Dans'le tube constitué suivant 3) , un glément agissant sur la capacité ou l'inductance du circuit 'peut être actionné de l'extérieur, par exemple moyen- nant un système à membrane.
    6) - Le roseau est un filtre à large bande comprenant plusieurs résonateurs formés par des pièces rontrantes, et qui sont aussi les électrodes de décharge. <Desc/Clms Page number 13>
    7)- Dans le tube suivant 1)lE 2) D le roseau est une liens quart d'onde, de préférence un tronçon de guide de section en H , la distance entre les surfaces correspondant à la traverse du H étant propre à l'établissement de la décharge, et une fenêtre étanche voisinant l'extrémité ouverte de la ligne assure le couplage à la ligna de transmission.
    8) - Dans le tube constitué suivant 1) & 2) , le réseau est une ligne demi-onde de préférence un tronçon de guide de section en H , la distance entre les surfaces correspondant à la barre transversale du H étant propre à l'établissement de la décharge, et deux fenêtres étanches voisinant les deux extrémités de la ligne assu- rant les couplage d'entrée et de sortie.
    9) - Dans le tube constitué suivant 1) et 2) , le réseau est un filtre à large bande constitué en une suite de tronçons de guide de section en H possédant entre les surfaces correspondant à la traverse du H une distance propre à l'établisse- ment de la décharge, et séparés l'un de l'autre par des tronçons de guide d'impé- dance caractéristique plus grande, deux fenêtres étanches situées aux extrémités de l'ensemble, assurant le couplage d'entrée et de sortie.
    10) - Les tubes, constitués suivant 1) à 9) ,sont munis ,près de l'endroit où des endroits de couplage à la ligne de transmission, d'éléments de paliers de ro- tation par exemple de flasques qui, avec éléments correspondants, solidaires à la-ligne de transmission, forment des paliers de rotation permettant de faire tourner le tube autour de son axe et de faire varier ainsi le couplage entre le tube et la ligne.
    11) - Dans les tubes constitués suivant 1) à 10) , une cathode thermoélectro- . nique, par exemple sous forme d'un filament en tungstène thorié, est disposée dans une cavité anenagée dans une des électrodes de décharge. ' 12) - Dans les tubes constitués suivant 1) à 10), un élément en matière radio- active est disposé près de l'espace de décharge, par exemple dans une cavité amé- nagée dans une des électrodes de decharge.-
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