Способ модуляции магнетронов Советский патент 1937 года по МПК H03C1/30 

Ужо известны устройства, для модуляции вакуумных приборов с использованием магнетронов, в которых модуляция осуществляется одновременно анодным напряя;ением и электрическими полями.

Особенность нредлагаемого способа модуляцнн нри номощп магнетрона заключается в том, что модулирующие напряжения анода и заключенного внутри магнетрона отрицательно заряженного вспомогательпого электрода паходятся в протнвоноложных фазах.

На чертеже фнг. 1 н 2 представляют кривые электрических характеристик магнетрона, а 3 и 4 - схемы нх включення. Фнг. 1 представляет модуляционную характернстнку обычного магнетрона, в котором модулирующее напряжение подводится к аноду.

Колебательный ток Is и анодный ток 1з зависят от аиодного напряжепия, если исходить из предположепия, что остальные условия режима выбраны нанлучiHHMH. Если в качестве рабочей точки выбирается точка X иа кривой L-, то лампу нельзя полностью нромодулировать. так как ири малых токах высокой частоты термическая нагрузка анода делается слишком велика, ибо анодный ток 1а н анодное нанряж,ение и„ ири малом колебательном токе Js повышаются одновременно. Средннй анодный ток должен быть снижен в завнсимости от нагревания апода, так что ламна не может быть при этом иснользована нолностью. Левая ветвь характеристики: колебательный ток. как функция анодного нанряження, не могкет быть иснользоваиа для модуляции, если должен быть достигнут верхний предел, т. е. наибольшая мощность высокой частоты при оитпмальных условиях работы. Сказанное поясняется фнг. 3, где Ai н А2 - аноды н К - катод магнетрона. Прн онтнмальных значениях анодного наП1)яження н магнитного поля, по прн отсутствни уиравляющего неременного ноля, электрон проходнт нуть Si. Если же добавляется переменное ноле высокой частоты. то электроны идут пориодическп один раз к аподу Ai и другой раз к аноду Аг.

Налагая на постоянное анодное нанряжение Ua модулирующее панрялгенне нсточнша М, нолучают то уснлсннс, то ослабяенне действующего анодного напряження. Еслн анодное нанряженне (нрн ностояннол магнитном ноле) сильно уменьшилось, то пути электронов настолько искривляются .(кривая Sj), что уиравляющее переменное наиряжение высокой частоты не может больше производить иериоднческого перераспределения тока с одного анода па другой.

Результатом этого является неожиданный срыв колебаний. Согласно нзобретеиию, в магнетроне должна быть нрнменена комбинированная модуляция анодного тока и анодного панряжепня, действующая таким образом, что одиовременно модулируется известным сиособом анодное нанрялсепие и одновременно анодный ток (ток .эмиссии) с помощью вспомогательного электрода, расположенного в неносредственной близости к катоду. Обе модуляции должны быть предусмотрены н в противоположных паправлепиях для того, чтобы получилась модуляцпоипая характеристика, согласно ()иг. 2. Отличительным признаком изображеппой комбииированпой модуляции является уменьшение анодного тока под действием сетки при иовышепии анодного напряжения, которое происходит таким образом, что нроизведеиие laUa, т. е. иагреваиие анода при малых и больших токах высокой частоты остается иримерно постоянным и, ио возмол ности.. малым.

Подобпая комбииироваииая модуляция имеет еще то преимущество, что при уменьшающемся анодном токе 1а, колебательный ток Is таклго песколько снижается, так что повая кривая Is / Ua более крута, чем без добавочпой модуляции тока эмиссией Is / Ua. Кривая с большей крутизпой требует мепьшего модулирующего папрялгепия для получения той же степепп модуляции, что желательио в целях получения лучшего коафициента полезпого действия. На фиг. 4 изображена примерная схема предлагаемого модулирующего устройства. А являются сегмеитами анода, разделеппого па четыре

части, К - катод, выиолпеииый в фор510 спирали, и Н - всиомогательпый электрод в виде липейпого проводника, расиоложеииого внутри спирали катода. Соглас 10 изобретеиию, одиовременно с aHOjitujM нанряжеиием модулируется к аиодпый ток посредством особого отдельпого па него влияния, иеревернутого ио фазе иа 180 для того, чтобы иолучить характеристику, изображе шую иа фиг. 3. Обе модуляции действуют нри этом совместио на высокую частоту, независимо друг от друга.

Добавочная модуляция имеет место, благодаря наличию электрически управляющего вспомогательпого электрода. На анодное нанрял-геппо пакладывается модулпрующее напряжеиие источника М иормальным образом и иаиряженне вспомогательного электрода в противоположной фазе. Если рассматривать процесс с точки зреиия получепия колебаний высокой частоты, то в модулирующем контуре иолучается .включение, похожее па пормальную схему трехъэлектродной лампы с трапсформатором обратной связи Т. При оиределеииых условиях, т. е. ири соответствующих параметрах ламны и зиачеииях наирялгеиия ицтаиия, возможно самовозбуждеиие контура иод действием обратной связи низкой частоты. Эту возможность можно использовать для различных целей, в особенности для возбулчдения вспомогательиой частоты пли для умеиьшения затухаиия контура низкой частоты.

Если всиомогательиую частоту выбрать тональной, то получается самомодулирующийся передатчик, и сберегается источиик модулирующего иаиряжепия. Если лге, паоборот, лгелательио пспользовать вспомогательную частоту как колебательную для получепия суперрегеперативпого эффекта, то ее падо соогветствеппо выбирать сверхслышимой.

Предмет изобретения.

Способ модуляцпи магнетронов с одновременной модуляцией анодным напряжением и с иомощью вспомогательного электрического ноля, отличающийся тем, что модулирующее напряжепие аиода и иапрялгение отрицательно заряженного вспомогательного электрода находятся в противоположных фазах.

к патенту ин-ной фирмы-„Телефункен, о-во беспроволочной телеграфии с огр. отв. № 51343

Фиг.1

Фиг. 3

,г-:.

Фиг. 2

-Г

Фиг. 4

;

ivr

чЖ

jj

-JtiAiUUJLf ....

SSSSSK /