ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА С ЛИНЕЙНЫМ ВЫХОДОМ Российский патент 2000 года по МПК H01J23/54 H01J25/04 

Изобретение относится к электронно-лучевым трубкам с линейным выходом, а более точно - к тетродам с индуктивным выходом.

Тетрод с индуктивным выходом - это прибор, в котором входные сигналы высокой частоты подаются через входной резонатор в область между катодом и сеткой электронной пушки. Это дает модуляцию электронного пучка, генерируемого электронной пушкой. Пучок полученной плотности направляется на входной резонатор, из которого выделяется усиленный выходной сигнал высокой частоты.

Данное изобретение направлено на создание усовершенствованного электронно-лучевого прибора с линейным выходом.

Согласно изобретению электронно-лучевой прибор с линейным выходом содержит электронно-лучевую пушку, включающую катод и сетку, находящуюся внутри оболочки из диэлектрического материала со сжатым газом, входной резонатор, расположенный снаружи оболочки и выполненный так, что поданный на него сигнал высокой частоты приводит к возникновению модулированного электрического поля между катодом и сеткой, и дроссельное устройство, предназначенное для снижения рассеяния высокочастотной энергии из резонатора, содержащее одинаковые металлические части, между которыми расположена часть оболочки. Эти одинаковые части могут быть одной длины, но одна часть может быть длиннее другой.

При реализации изобретения возможно получить более компактное устройство, поскольку материал оболочки формирует часть дроссельного устройства, что позволяет получить сравнительно малый диаметр. Таким образом потери высокочастотной энергии могут быть сокращены без дискретных дроссельных частей и дополнительного объема, который потребовался бы для их размещения.

Уменьшенный диаметр прибора согласно изобретению позволяет ускорить сборку и установку.

Настройка резонаторов обычно сопровождается включением внутрь резонатора подвижного настраивающего элемента, который удален от области катодной сетки на целое нечетное число четвертей длины волны резонансной частоты.

Настраивающий элемент обычно расположен на расстоянии три четверти длины волны или пять четвертей длины волны. Уменьшенный диаметр оболочки также имеет преимущество, поскольку настройка резонансной частоты резонатора может быть осуществлена путем размещения подвижного настраивающего элемента на расстоянии одной четверти длины волны резонансной частоты от области катодной сетки.

Следовательно, уменьшается не только диаметр оболочки, но и входной резонатор может быть выполнен более компактно по сравнению с известными устройствами.

Предпочтительно выполнять оболочку из керамического материала. Такой материал способен удерживать заряд в несколько десятков киловольт и поэтому пригоден для использования в дроссельных устройствах и для изготовления оболочки для сжатого газа.

Металлические части, содержащие дроссельное устройство, могут быть металлическими пластинами, которые могут служить опорами или стойками для других элементов электронной пушки или для размещения и опоры входного резонатора. Одна или более металлических частей могут альтернативно содержать слой металлизации, нанесенный на оболочку. Такой слой должен иметь толщину, которая в несколько раз превышает толщину оболочки на рабочих частотах и может быть аккуратно нанесен при изготовлении прибора.

Предпочтительно, чтобы дроссельное устройство содержало две пары металлических одинаковых частей и одна пара примыкала к одной стенке резонатора, а другая пара примыкала к другой его стенке.

Варианты осуществления изобретения описаны на примере со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 изображает схематично электронно-лучевой прибор (частичный продольный разрез) согласно изобретению,
фиг. 2 схематично изображает большую часть прибора, изображенного на фиг. 1, согласно изобретению,
фиг. 3 изображает схематично часть другого варианта выполнения прибора согласно изобретению.

На фиг. 1 показана часть индуктивного выходного тетрода в разрезе вдоль продольной оси X-X, который в основном симметричен. Он содержит цилиндрическую керамическую оболочку 1, внутри которой размещена электронная пушка, содержащая катод 2, сетку 3 и фокусирующий анод 4, размещенный на некотором расстоянии в продольном направлении. Оболочка герметично прикреплена к концу пластины 5, через которую проходят электрические связи 6 к элементам электронной пушки. Объем, ограниченный оболочкой 1 и пластиной 5, находится под вакуумом.

Входной резонатор 7, который имеет форму кольца, расположен коаксиально снаружи оболочки 1 и таким образом относительно электронной пушки, что когда высокочастотная энергия подводится к резонатору, это приводит к модуляции электрического поля, которое создается в области катодной сетки. Это вызывает модуляцию плотности электронного пучка, генерируемого электронной пушкой. Резонатор 7 включает настраивающий элемент 8, который подвижен в продольном направлении, чтобы регулировать резонансную частоту резонатора 1.

На стенке 9, ограничивающей резонатор 7, имеется кольцевая пластина, которая проходит поперек продольной оси. Стенка 9 является неотъемлемой частью металлического цилиндра 10, который прикреплен к другой поверхности оболочки 1. Катод 2 зафиксирован посредством опорного элемента 11, который включает цилиндрическую часть 12, закрепленную на внутренней поверхности оболочки 1 и совпадающую с цилиндром 10 в продольном направлении. Цилиндр 10, часть опорного элемента 12 и находящийся между ними диэлектрический материал оболочки 1 вместе образуют дроссель высокочастотной энергии. Резонатор 7 также образован другой стенкой 13, которая является кольцевой пластиной, проходящей поперечно относительно продольной оси и расположенной ближе к аноду 4, чем правая стенка 9. Стенка 13 является неотъемлемой частью металлического цилиндра 14, прикрепленного к другой поверхности оболочки 1. Сетка 3 поддерживается внутри оболочки 1 цилиндрическими стойками 15, которые имеют наружную поверхность, прилегающую к внутренней поверхности оболочки 1 и совпадающую с цилиндром 14 в продольном направлении. Эти металлические части 14 и 15 вместе с диэлектрическим материалом оболочки, расположенным между ними, образуют другой дроссель.

В этом варианте выполнения расстояние от настраивающего элемента 8 до области катодной сетки составляет приблизительно одну четвертую длины волны резонансной частоты.

На фиг. 2 показаны другие части тетрода с индуктивным выводом, содержащего выходной резонатор 6.

Хотя показано, что оболочка 1 имеет постоянную толщину стенки по длине, в других вариантах выполнения она может быть ступенчатой и иметь разную толщину. Во время сборки составные части могут быть установлены в оболочке без повреждений и царапин на ее внутренней поверхности.

В другом варианте выполнения, показанном на фиг. 3, один из совпадающих металлических элементов заменен металлизирующим слоем 17, расположенным на поверхности оболочки.

В этом варианте выполнения металлическая часть 18, образованная из части катодной опоры, длиннее, чем соответствующая часть 10 по внешней поверхности оболочки 1.

Заявленное устройство относится к тетродам с индуктивным выходом. Техническим результатом является создание компактного устройства. Тетрод с индуктивным выходом содержит цилиндрическую керамическую оболочку, внутри которой расположена электронная пушка, включающая катод и сетку. Входной резонатор окружает оболочку и примыкает к электронной пушке, создавая модуляцию электрического поля в области катодной сетки во время работы, чтобы получить модуляцию плотности электронного пучка. Резонатор соединен с двумя металлическими цилиндрами, непосредственно прилегающими к внешней поверхности оболочки. Металлические части, расположенные внутри оболочки, одинаковы с цилиндрами с материалом оболочки, расположенным между ними. Они действуют как дроссели для уменьшения потерь высокой частоты из резонатора. Настройка резонатора осуществляется посредством настраивающего элемента, который расположен на расстоянии четверти длины волны резонансной частоты от области катодной сетки. 10 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Электронно-лучевая трубка с линейным выходом, содержащая электронную пушку, включающую катод и сетку, входной резонатор, наполненный так, что поданный на него сигнал высокой частоты вызывает модуляцию электрического поля между катодом и сеткой, отличающаяся тем, что сетка размещена в вакуумной цилиндрической оболочке из диэлектрического материала, а входной резонатор расположен снаружи оболочки, при этом электронная пушка содержит, по меньшей мере, одно дроссельное устройство для снижения потерь высокочастотной энергии из входного резонатора, выполненное с одинаково простирающимися металлическими частями, между которыми размещена часть оболочки. 2. Трубка по п.1, отличающаяся тем, что оболочка изготовлена из керамического материала. 3. Трубка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что входной резонатор имеет кольцеобразную форму и установлен коаксиально с оболочкой. 4. Трубка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что одна из одинаково простирающихся металлических частей является кольцевой пластиной. 5. Трубка по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна из одинаково простирающихся металлических частей содержит слой металлизации, нанесенный на оболочку. 6. Трубка по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что одинаково простирающаяся металлическая часть внутри оболочки является частью опорного элемента для элемента электронной пушки. 7. Трубка по любому из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что одинаково простирающиеся металлические части являются цилиндрическими и расположены коаксиально с оболочкой. 8. Трубка по любому из пп.1 - 7, отличающаяся тем, что дроссельное устройство содержит две пары одинаково простирающихся металлических одинаковых частей и одна пара отделена от другой в продольном направлении. 9. Трубка по п. 8, отличающаяся тем, что одна пара примыкает к одной стенке входного резонатора и другая пара примыкает к другой стенке входного резонатора. 10. Трубка по любому из пп.1 - 9, отличающаяся тем, что входной резонатор содержит настраивающий элемент, который в определенном положении устанавливает резонансную частоту и отстоит от сетки на расстоянии около одной четверти длины волны резонансной частоты. 11. Трубка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что является тетродом с индуктивным выходом.