DE573634C - Kurzwellenschaltung unter Anwendung einer Magnetronroehre - Google Patents

Description

» Die Erfindung betrifft eine Elektronenröhre zur Erzeugung sehr kurzer Wellen.

Man hat bisher Schwingungen hoher Frequenz mit Magnetronröhren erzeugt, wo durch die Wirkung eines magnetischen Feldes Elektronen von einer zentralen Kathode abwechselnd nach den verschiedenen Abschnitten einer aus mehreren durch Bügel verbundenen Teilen bestehenden Anode wanderten. Das Auftrefien der Elektronen auf einen Anodenabschnitt hat eine Erniedrigung der momentanen Spannung desselben zur Folge, wodurch der ElektronenfLuß nach diesem Abschnitt verringert und nach einem anderen Abschnitt übergeht, bis der erste Abschnitt seine Spannung wiedererhalten hat. Das magnetische Feld verlängert die Bahn des Elektronenweges zu den Anodenabschnitten und hat somit einen Einfluß auf die Schwingungsfrequenz.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß mit einer solchen Einrichtung Schwingungen über eine gewisse Frequenzgrenze hinaus nicht erzeugt werden können.

Erfindungsgemäß werden die Anoden in ihrer Länge so ausgebildet, daß stehende Wellen auf ihnen erzeugt werden. Benachbarte Teile der Anodenabschmtte werden dann zu jeder Zeit in entgegengesetzten Richtungen fließende Ströme haben, die wegen der gegenseitigen Induktanz zwischen den Abschnitten ,die für die Erzeugung von Schwingungen notwendigen Spannungsänderungen an den Abschnitten hervorrufen. Auf diese Weise brauchen die Elektronen nur kurze Strecken in Teilen von jedem halben Wellenabschnitt der Elektroden zurückzulegen, wodurch die Schwingungserzeugung erleichtert wird.

Um Anoden zu erhalten, die elektrisch lang sind, aber nur einen kleinen Raum einnehmen, werden gemäß der weiteren Erfindung die Elektroden so ausgebildet, daß die verhältnismäßig unwirksamen Teile der Elektroden, an welchen sich die Spannungsknoten ausbilden, abgeschirmt werden, während die wirksamen Teile, an denen die Spannungsbäuche liegen, als Aufprallscheiben ausgebildet werden.

Mehrere Ausführüngsbeispiele der Er fmdung sind auf der Zeichnung in vier Figuren dargestellt.

Fig. ι zeigt schematisch eine Einrichtung zur Erzeugung hochfrequenter Schwingungen durch Erzeugung von stehenden Wellen auf Anoden einer Elektronenröhre;

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Fig. 2 zeigt eine Abänderung der Figur, wo die Anoden als eine Mehrzahl von Aufprallscheiben ausgebildet sind;

Fig. 3 zeigt Anoden aus gebogenem Draht, die bei kleinem Raumbedarf eine große gegenseitige Induktanz aufweisen;

Fig. 4 ist ein Schaltbild eines abgeänderten Schwingungserzeugers gemäß der Erfindung.

ίο In Fig. ι ist innerhalb der evakuierten Röhre 2 eine lineare Kathode 4 angeordnet, entweder in Gestalt eines geraden Drahtes, der mit einer Elektronen emittierenden Schicht versehen ist, oder einer Glühkathode. 6 ist die Heizbatterie.

Erfindungsgemäß sind um die Kathode 4 gekrümmte Anoden 6, 8 gelegt, die möglichst lang ausgebildet und verhältnismäßig nahe aneinandergelegt sind, so daß sich bei hohen Frequenzen zwischen ihnen eine beträchtliche gegenseitige Induktanz ausbildet.

Durch Veränderung des Stromes, der von der Quelle 10 über den veränderlichen Widerstand 12 dem Solenoid 14 zugeführt wird, kann das magnetische Feld und damit die •periodische Nacheilung des Elektronenflusses von der Kathode 4 zu den Anoden derart beeinflußt werden, daß sich eine Anzahl stehender Wellen 16, 18 auf den Anoden ausbildet, indem durch Veränderung des elektrischen Feldes und des magnetischen Feldes die Anziehungskräfte auf die Elektronen so beeinflußt werden, daß die cyclische natürliche Periode der Elektronen in ihrem Kreislauf mit der natürlichen Periode der Anodenelemente bei einer ihrer harmonischen Abstimmungsbedingungen zusammenfällt.

Die Anoden werden durch eine Schleife 20 gekoppelt, die zweckmäßig eine halbe Wellenlänge lang ist und deren Spannungsknotenpunkt 22 durch eine Leitung 24 an eine nicht gezeichnete Anodenspannungsquelle angeschlossen ist. Da 22 ein Spannungsknotenpunkt ist, werden sich die elektrisch freien. Enden 26 und 28 der Anoden 6 und 8 immer auf maximaler Wechselspannung befinden. Die Wellen in den beiden Anodenabschnitten 6 und 8 werden naturgemäß gegenphasig sein, und es werden die Ströme jedes Abschnittes mit der Spannungswelle jedes Abschnittes gleichfalls gegenphasig sein. Die Ströme in benachbarten Abschnitten fließen in entgegengesetzten Richtungen, wodurch die Spannungen vergrößert werden, die an den entsprechenden Abschnitten in der für die Schwingungserzeugung richtigen Richtung induziert werden. Der .Ausgangskreis ist in Form einer Leitung 30, die zu einem Strahler 32 führt, symmetrisch an den 60· Knotenpunkt 22 angeschlossen, so daß ein Teil der Schleife 20, der kleiner ist als eine .halbe Wellenlänge lang, zwischen den An-'ischlußpunkten 34 und 36 liegt.

Die Modulation der dem Strahler 32 zugeführten Energie erfolgt durch Zuführung von getasteter Wechselenergie über den Transformator 38 zu dem Solenoid 14 bzw. über den Transformator 40 zu der Anodenspannung; es kann gleichzeitig Sprach- und Telegraphieübertragung erfolgen, wobei die Frequenz der durch den Transformator 38 gelieferten getasteten Schwingungen oberhalb des Bereiches der durch den Transformator 40 gelieferten Frequenzen liegt. Naturgemäß kann auch die Modulation dadurch erfolgen, daß in Reihe zu der Leitung 30 eine Röhre gelegt wird, deren Gitterspannung und damit deren innerer Widerstand entsprechend den Modulationsspannungen geändert wird. Besser ist jedoch die Modulierung nach der ersten Art.

Zur Erzielung einer Richtwirkung ist hinter dem Strahler 32 ein parabolischer Reflektor 42 angeordnet.

Zwecks Verkürzung der Röhre können die Anoden nach Art der Fig. 2 in der Form von Aufprallscheiben 44 ausgebildet sein, die diejenigen Teile der Anoden darstellen, auf denen die größten Spannungen herrschen. Die dazwischenliegenden Teile 46 können go zwecks Raumersparnis als einfache Schleifen ausgebildet sein. Die unwirksamen Teile der Kathode 4 werden durch isolierende Schirme 48 abgeschirmt oder durch metallische Umhüllungen, die Parallelwege für die die Kathode speisende Energie bilden.

Die Kathode kann mit gleichgerichteter oder, wie in Fig. 2 dargestellt, mit Wechselenergie gespeist werden. Modulationsströme werden den Anoden über einen Verstärker 50 zugeführt..

Gemäß Fig. 3 sind die Anodenabschnitte in Schleifen 52 gebogen, die Teile der verlängerten Anodenabschnitte darstellen, auf denen sich die Minimalspannungen befinden. Die verbleibenden Teile 44 bilden kleine Auffangflächen für die Elektronen von der Kathode 4. Die Teile der Kathode, die den unwirksamen Teilen 52 der Anoden gegen-/überliegen, können wieder¹ durch Schirme 48 no abgeschirmt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 werden die Betriebsspannungen an einen Widerstand abgegriffen. Die Modulation erfolgt durch Tasten der der Kathode zügeführten Energie durch einen Schalter 62.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   I, Kurzwellenschaltung unter Anwendung einer Magnetronröhre mit den Faden umgebender geschlitzter, aus mehreren in

   bezug auf den Glühfaden diametral gegenüberliegenden Teilen bestehender Mehrfachanode, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Teile durch einen Bügel verbunden sind, und daß die Länge der Anoden zusammen mit dem Bügel in bezug auf die Nutzwelle derart-gewählt ist, daß sich stehende Wellen auf ihnen ausbilden.
2. 2. Kurzwellenschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden der Magnetronröhre gewellt ausgebildet sind und auf den dem Glühfaden zunächst liegenden Abschnitten Spannungsbäuche der stehenden "Wellen liegen.
3. 3. Magnetronröhre für Kurzwellenschaltungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Glühfaden zunächst liegenden Teile mit vergrößerter Fläche als Auffangscheiben ausgebildet sind.
4. 4. Magnetronröhre für Kurzwellenschaltungen nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Teile der Kathode durch Abschirmungen o. dgl. emiss'ionsunwirksam gemacht sind.
5. 5. Magnetronröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zum Knotenpunkt der die beiden Anoden verbindenden Bügel die zum Strahler führenden Leitungen angeschlossen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen