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UHF-Gegentaktdoppeltriode für Gitterbasisbetrieb Die Erfindung betrifft
eine UHF-Gegentaktdoppeltriode für Gitterbasisbetrieb aus parallel zueinander angeordneten
Flachsystemen mit Flachkathode und Flachgitter.
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Der Erfindung liegen nachfolgende Überlegungen zugrunde: In einer
Gitterbasisschaltung liegt das Gitter der Elektronenröhre an Erde. Es schirmt dadurch
den aus Gitter und Kathode bestehenden Eingangskreis gegen den aus Gitter und Anode
bestehenden Ausgangskreis weitgehend ab. Lediglich eine unvermeidbare Rückwirkung
bleibt wegen der zwischen Anode und Kathode verhandenen Durchgriffskapazität C",t
übrig. Im UHF-Bereich, in dem die Abmessungen der Röhrenbauteile in vergleichbare
Größen zu den Wellenlängen kommen, unterscheiden sich bereits die Potentiale der
Elektroden in der Entladungsebene von ihren außen angelegten Größen; insbesondere
befindet sich die Gitterebene im Entladungsraum trotz außen angelegter Erdung der
betreffenden Gitterzuleitung nicht mehr auf Erdpotential. Da das Gitter aber in
einer Gitterbasisröhre die gemeinsame Basis von Eingangs- und Ausgangskreis darstellt,
entsteht somit eine Verkopplung dieser Kreise, deren Ausmaß mit wachsender Frequenz
zunimmt. Bei Röhren, die für einen größeren Durchstimmbereich vorgesehen sind, hat
man daher bisher versucht, durch konstruktive Mittel die Gitterzuleitungen so niederohmig
wie nur irgend möglich zu machen. Dabei ist es insbesondere notwendig, daß die Zuleitungsinduktivität
zum Gitter auf ein Minimum gebracht wird. Bei Röhren gelingt dies bis zu einem gewissen
Grad durch äußerst nidrige Bauhöhe des Elektrodensystems und unmittelbare Anordnung
über dem Tellerfuß, durch Ausgestaltung der Gitterzuführung als breites Band und
am wirksamsten vermittels vielfacher, z. B. bis zu fünffacher Herausführung dieser
Zuleitung. Mit diesen Maßnahmen sind jedoch die Grenzen des Möglichen erreicht.
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Man kann nun diese Schwierigkeiten dadurch umgehen, daß man vom Eintakt-
zum Gegentaktbetrieb übergeht. Es ist dann nicht mehr notwendig, daß die Leitungsinduktivität
des Steuergitters nach außen hin verringert wird, sondern der Wert braucht nur noch
gegenüber dem Steuergitter des korrespondierenden Röhrensystems genügend klein zu
sein. Ordnet man die für einen Gegentaktbetrieb notwendigen zwei Röhrensysteme innerhalb
ein und derselben Röhre an, so ist es für den Gitterbasisbetrieb nicht mehr nötig,
die Gitter sehr niederohmig nach außen zu führen, sondem lediglich die Verbindung
zwischen den Gittern muß genügend niederohmig, d. h. entsprechend den obigen
Ausführungen genügend niederinduktiv sein; nach außen hin genügt eine beliebig gestaltete
Gleichstromzuleitung.
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Die angestellten Überlegungen mit dem Ziel der Schaffung einer in
einem breiten Frequenzbereich durchstimmbaren Röhre haben zu einer oben
be-
schriebenen UHF-Gegentakttriode für Gitterbasisbetrieb geführt, bei der
nach der Erfindung für beide Systeme die Steuergitter als ein gemeinsames, über
einen Holmenspannrahmen gewickeltes Spanngittef ausgebildet sind, in dessem Inneren
nebeneinander die beiden mit getrennten Heizern und getrennten Zuleitungen versehenen
Kathoden angeordnet sind.
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Es ist bereits eine Gegentaktröhre bekannt, die eine Pseudosättigung
hervorrufenden Raumladegitter der beiden Einzelsysteme durch ein breites Band derart
niederohmig zu verbinden, daß sie hochfrequenzmäßig auf Kathodenpotential liegen,
während die jeweiligen Steuergitter voneinander getrennt herausgeführt werden und
daher hochfrequenzmäßig kein für Gitterbasisbetrieb erforderliches gleiches,beispielsweiseErdpotential
erhalten.
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Es ist an sich weiterhin bekannt, bei mehreren innerhalb eines Entladungsgefäßes
untergebrachten Elektrodensystemen entsprechende Elektroden mit gleichem Potential
der einzelnen gleichwertigen Systeme miteinander zu verbinden, wie dies z. B. zur
konstruktivenVereinfachung bei einerNiederfrequenz Mehrsystem-Endverstärkerröhre
durch Verbinden sowohl
der Steuergitter als auch der Anoden untereinander
geschehen ist.
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Entsprechend ist bei einer Doppelsystemröhre das der gemeinsamen Anode
zugeordnete Schirmgitter wegen der ungünstigen Länge der frei tragenden Gitterdrähte
eines Flachgitters als zwei getrennte, aber mechanisch miteinander verbundene Einzelflachgitter
ausgebildet.
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Die zuletzt beschriebene Schwierigkeit der Herstellung eines für zwei
verschiedene Elektrodensysteme gemeinsamen Gitters wird nach der Erfindung vorteilhaft
dadurch vermieden, daß das gemeinsame Steuergitter als Spanngitter ausgebildet ist.
Hierdurch wird außerdem erreicht, daß die wirksamen Steuergitterelemente beider
in Gegentakt arbeitenden Systeme im Betrieb wirklich hochfrequenzmäßig gleiches
Potential aufweisen.
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Man wählt im allgemeinen die Anode so, daß bei doppelseitig, aber
auch bei einseitig ausgebildeter Enüssionsfläche die Kathoden mit den Schmalseiten
einander benachbart sind. In manchen Fällen kann es aber auch vorteilhaft sein,
wenn bei jeweils einseitig ausgebildeter Emissionsfläche die Kathoden mit den Flachseiten
einander benachbart sind.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand mehrerer in den Zeichnungen
schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert werden.
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In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem
die beiden Kathoden 1 und 11 mit den Schmalseiten nebeneinander angeordnet
und jeweils beide Flachseiten mit einer Emissionsschicht bedeckt sind. Sie befinden
sich im Innenraum der als Spanngitter ausgebildeten Steuerelektrode 2. Diese ist
in bekannter Weise über einen aus einem Hohnenpaar gebildeten Spannrahmen gewickelt.
Zu beiden Flachseiten sind jeder Kathode zwei Teilanoden 3 bzw.
13 zugeordnet. Je nach konstruktivem Aufbau können die Teilanoden als eine
mechanische Einheit ausgebildet oder aber auch lediglich innerhalb des Röhrenkolbens
galvanisch und UHF-mäßig miteinander verbunden sein.
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In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem jeweils
die Kathoden 1 und 11 einseitig mit einer Emissionsschicht bedeckt
sind. In gleicher Weise wie beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel sind diese
von einem Spanngitter 2 umgeben und den Emissionsflächen, die sich von beiden Kathoden
auf der gleichen Seite befinden, jeweils die einseitigen Anoden 3 bzw.
13 zugeordnet. Während die erstbeschriebene Ausführungsform besonders für
stehende Systeme geeignet ist, hat die in der Fig. 2 dargestellte Anordnung besondere
Vorteile für liegend angeordnete Elektrodenaufbauten. Dadurch, daß das System besonders
dicht unmittelbar über dem Durchführungsteller angeordnet werden kann, sind eine
sehr kurze Kathodenzuleitung und eine relativ kurze Anodenzuleitung möglich. Im
Bedarfsfall kann man bei den beiden beschriebenen Systemen zur Abschirmung der beiden
Anoden, aber auch der Kathode gegeneinander zwischen diesen ein entsprechendes Abschirmblech
vorsehen, das man vorteilhafterweise an der Steuerelektrode anbringt oder mit dieser
leitend verbindet. Eine gute Abschirmung beider Systeme gegeneinander erreicht man
bereits dadurch, daß man das in Fig. 2 dargestellte System in der Weise abändert,
daß man die einseitigen Emissionsflächen der beiden Kathoden nach verschiedenen
Seiten hin anordnet. In Fig. 3 ist ein derartiges Ausführungsbeispiel wiedergegeben,
bei dem entsprechend den Kathoden 1
und 11 die Anoden 3 bzw.
13 auf verschiedenen Seiten des zwischengefügten, die Kathode einschließenden
Spanngitters 2 angeordnet sind. Diese Anordnung ist im Gegensatz zur vorher beschriebenen
besonders vorteilhaft bei stehend angeordnetem Elektrodenaufbau.
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In Fig. 4 ist ein Elektrodenaufbau dargestellt, bei dem, abweichend
von den vorher beschriebenen Anordnungen, von den beiden einseitig emittierenden
Kathoden jeweils die nicht emittierenden Flachseiten einander zugewandt sind. Die
Anordnung des Steuergitters 2 sowie der Anoden 3 und 13 erfolgt in
entsprechender Weise. Bei der dargestellten Elektrodenanordnung kann man trotz relativ
großflächiger Kathoden ein sehr gedrungenes und dadurch besonders stabiles Spanngitter
erzielen.