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Sehaltung mit einer Magnetronröhre. Bei der üblichen Form von Magnetronröhren, liegt eine Kathode in der Achse einer zylinderförmigen zwei- oder mehrgeschlitzten Anode. Diese Anordnung eignet sich lediglich zur Schwingungserzeugung, kann aber unmittelbar nicht für Fremdsteuerbetrieb, das heisst Verstärkung oder Frequenzverviel- fachung verwendet werden.
Es wurde daher schon vorgeschlagen, zum Zwecke der Fremdsteuerung zusätzliche Elektroden im Entladungsraum anzubringen, die zwischen Kathode und Anode liegen und denen die Steuerspannungen zugeführt werden Solche Röhren haben jedoch den Nachteil, dass ein grosser Teil der Elektronen auf ihrem Wege zwi- schen Kathode und Anode auf die Steuer- eleldroden aufprallt und sowohl erhebliche Störungen im Betrieb, als auch eine Herabsetzung des Wirkungsgrades verursacht.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde schon vorgeschlagen, die Anode mehrfach zu unterteilen und denselben Anodensegmenten die Rolle der Steuer- und der Arbeitselektroden zu überlassen, derart, dass die Segmente in elektrischer Beziehung zur Aufrichtung des Steuerfelles anders zusammengefasst sind als zur Aufrichtung des Nutzfeldes. Bei dieser Anordnung treten zwar die Nachteile der erstgenannten Fremdsteuerröhre nicht auf, dafür sind aber die Gleichspannungen der Steuer- und der Arbeitselektroden nicht beliebig wählbar, da diese Elektroden ja durch ein und dieselben Segmente gebildet werden.
Zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades, sowie einer möglichst grossen Betriebssicherheit ist es aber sehr wesentlich, Steuer- und Arbeitssystem ,durch richtige Wahl der Vorspannungen in. dem geeigneten Arbeitspunkt arbeiten zu lassen.
Die Erfindung betrifft eine Schalbuug mit einer Magnetronröhre, die bei fremdgesteuertem Betrieb die Nachteile der vorgenannten Anordnungen vermeidet und eine wesentliche Wirkungsgradverbesserung er-
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zielen lässt.
Die Erfindung besteht darin, dass die Schaltung eine Magnetronröhre mit mehrgeschlitzter Anode enthält, die an den beiden Stirnseiten des durch die Anodenteile gebildeten Zylinders je eine Seitenelektrode aufweist, die aus mehreren voneinander isolierten und senkrecht zur Zylinderachse stehenden Sektorplatten besteht, wobei einerseits die Anodenteile über einen Schwingungskreis und anderseits die Sektorplatten der Seitenelektroden über einen andern Schwingungskreis miteinander verbunden sind.
Im nachstehenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Schaltung an Hand der vorliegenden Zeichnung erläutert.
Die Fig. 1 zeigt ein Ausfiihrungsbeispiel einer Röhre für eine Schaltung, bei der die Zahl der Anodensegmente beispielsweise gleich dem Doppelten der Zahl der Selitor- platten einer Seitenelektrode ist. K ist die Kathode, A die Anode, die aus vier Segmenten besteht. Beiderseits des Anodenzylindens befinden sich zweigeschlitzte Seitenelektroden S, deren einander entsprechende Sektorplatten durch die Verbindungsbügel V elektrisch miteinander verbunden sind.
Sind Anodengleichspannung, Seitenelektrodenvor- spaunung und magnetisches Feld so gewählt, dass bei Fehlen von Seitenelektrodenwechsel- spannungen keine Schwingungserzeugung stattfindet, so lässt sich der Elektronenablauf durch Anlegung von Wechselspannungen an die Seitenelektrodenteile in starkem Masse beeinflussen, ohne dass die Elektronen dabei Gefahr laufen, auf ihrem Wege zwischen Kathode und Anode auf diese Steuerelektroden aufzuprallen. Diese Tatsache macht die Röhre zum Betrieb als fremdgesteuerte Magnetronröhre besonders geeignet.
Zu diesem Zwecke wird gemäss Fig. 2 an die Seitenelektrodenteile ein Schwingungskreis S, und an die Anodenteile ein Schwingungskreis S2 angeschlossen, zu welchem Zwecke die vier in Fig. 1 dargestellten Anodensegmente paarweise miteinander verbunden sind und der Anodenschwingungskreis zwi- schen. diesen Verbindungsleitungen angelegt ist. Der Seitenelektrodenschwingungskreis ist ebenfalls an Gien Mittelpunkt der die Sektorplatten miteinander verbindenden Leitungen (V in Fig. 1) einbeschlossen. Stimmt man nun den Steuerfreis auf die Steuerfrequenz ab, so kann von dem Anodenkreis wegen der doppelten lall der Anodensegmente gegen- über den Sektorplatten einer Seitenelektrode die doppelte Frequenz abgenommen werden, wenn der Anodenkreis auf die doppelte Steuerfrequenz abgestimmt wird.
Es ergibt sich auf diese Weise eine Frequenzvervielfachung, die ja, zur Erzielung möglichst kurzer Wellen sehr erwünscht ist.
Der Schwingungsmchanismus im einzelnen lässt sich etwa folgendermassen erklären: Solange die Sektorplatten keine Wechselspannungen führen, rotieren die Elektronen um die Kathode mit einer Frequenz, die durch die Anordengleichspannung VA, das magnetische Feld H und die Seitenelektrodenvorspannung Vs bestimmt ist. Solange diese Grössen solche Werte besitzen, dass noch keine Ordnung der rotierenden Elektronen eintritt, werder. auch beine Schwingungen erzeugt, Lebt man nun an die Sektorplatten 'Wechselspannungen an, deren Frequenz mit der aus den Betriebsspannungen und dem magnetischen Feld berechneten Umlaufsfrequenz ungefähr übereinstimmt, so lässt sich der Elektronenumlauf synchronisieren, wobei bleichzeitig eine bestimmte Gruppierung der Elektronen stattfindet.
Bei zwei- geteilten Steuerelektroden bilden sich zwei einander gegenüberliegende Elektronenwolken aus, die gleich dem Anker einer Wechselstrommaschine innerhalb der Anode tim die Kathode rotieren und durch Influenz Energie an die Anode abgeben. Die Frequenz der Anodenwechselspannung bestimmt sich lediglich durch dir, Steuerfrequenz und die Seg- mentzahl der Anode. Haken Steuer- und Anodensystem gleiche Polteilung, so stimmen Steifer- und Nutzfrequenz miteinander überein.
Sind die Seitenelekuroden zweigeteilt, die Anode vierbt@ilt, so weicht man eine Fre- ciuenzverdoplr-lung.
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Solange die Seitenelektroden stark negativ vorgespannt sind, können keine Elektronen auf sie aufprallen, so dass die ganze Energie an das Nutzfeld abgegeben wird. Dem Steuerfeld wird dabei lediglich die zur Synchronisierung des Elektronenumlaufes nötige Energie entzogen. Bei weniger negativer oder sogar positiver Seitenelektrodenvorspannung ist der Steuermechanismus an sich noch der gleiche, lediglich der Wirkungsgrad der Anordnung sinkt, da ein Teil der Elektronen an die Seitenelektroden gelangt und dort Energie abgibt.
Es ist demnach vorteilhaft, die negative Verspannung der Seitenelektroden gleich der Steuerspannungsamplitude zu machen, so dass die Seitenelektroden in keinem Moment positiv gegenüber Kathode werden.
Prinzipiell ist die Funktion der beiden Systeme (Steuersystem und Arbeitssystem) vertauschbar. Doch ist im allgemeinen bei geeigneter Bemessung von Länge und Durchmesser des Anodenzylinders das elektrische Feld der Seitenelektroden von weitaus grö- sserem Einflur auf den Elektronenumlauf als die Zylindermantelstücke der Anode. Es wäre also prinzipiell auch möglich, die Anode z. B. nur zweifach, die Seitenelektroden dagegen vierfach zu unterteilen.
Die Erfindung ist aber nicht auf die Frequenzverdoppelung beschränkt. Es ist vielmehr möglich, sowohl eine einfache Fremdsteuerung ohne jede Frequenzänderung durchzuführen, wobei die Sektorenzahl einer Seitenelektrode der Segmentzahl der Anode gleich ist, als auch eine höhere Vervielfachung, z. B. eine Vervierfachung, vorzunehmen. In diesem Falle besitzen z. B. die Seitenelektroden zwei Sektorplatten, die Anode dagegen acht Segmente, die wiederum paarweise zusammengefasst sind, indem wiederum je zwei in bezug auf die Zylinderachse symmetrisch gegen- überliegende Segmente durch Bügel miteinander verbunden sind.
Eine weitere Erhöhung der im Röhrenausgang abzunehmenden Fre- querz ist noch dadurch möglich, dass die Elektroden selbst ihrer Länge nach in Resonanz mit der Nutzfrequenz gebracht, werden, so dass sie selbst einen Teil des Schwing- kreisen bilden. In diesem Falle müssen die Anodenanschlussleitungen, sowie die Verbindungsleitungen der Anodensegmente am Ende der letzteren angeschlossen sein.
In den Figuren ist lediglich das zur Kennzeichnung der Erfindung Notwendige dargestellt, alles übrige ist weggelassen worden. Es ist selbstverständlich, dass in der Achse des ganzen Systems ein Magnetfeld liegen muss, und dass die Elektroden Gleichspannungen erhalten, die zweckmässig in bekannter Weise am Mittelpunkt der zur Abstimmung der Schwingungskreise dienenden Kurzschlussbügel zugeführt werden. Weiterhin ist es natürlich auch möglich, z. B. die Anodensegmente direkt mit einem Strahler zu verbinden. Schliesslich ist auch eine Modulation der Schwingungen durch Beeinflussung der Elektrodenspannungen möglich.