具有改善性能特性的栅极电子管制造技术

一种含有一些环绕一个共同轴线ＸＸ′共轴地安装的圆柱形电极的电子管，在这些电极中，一个阴极被一个栅极所包围，该阴极和该栅极构成了一个含有一个活性区的输入共振腔的边界。这个腔从该活性区的两端伸展，活性区的中央部分对应于电压的波腹点。该输入共振腔自身向活性区一端的轴线折叠。本发明专利技术适用于特别是用作电视放大器的栅极电子管。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及特别是用于电视放大器或工业加热装置等的栅极电子管。这些栅极电子管特别是属于三极管或四极管类型的。附图说明图1A给出半个四极管的原理图。它含有一些环绕一个共同轴线XX′共轴安装的圆柱形电极。中央的电极是在加热时将发射电子的阴极K。环绕着该阴极K依次是控制栅G1、屏栅极G2和阳极AN。三极管中没有屏栅极。阴极K和控制栅G1构成一个输入共振腔1。输入共振腔1含有一个位在参考点B和D之间的活性区10，并且，它从该活性区10的两侧分别延伸到位在参考点D和E之间的管子底部和位在参考点A和B之间的管子顶部。活性区对应于这样一个区域，其中由阴极发出的电子尚未穿过控制栅G1。参考点C表示活性区的中央部分。输入腔1有一个装置4，用来把准备放大的信号引入到放大器。屏栅极G2和阳极AN构成一个输出共振腔2。它有一个装置5，用来取出放大后的信号。输入共振腔1和输出共振腔2一般在管子的底部被一个可移动的板状调谐器3所闭合，该调谐器3使得这两个共振腔的共振频率可以调节。在输入腔中，所建立的模式一般是TEM(横电磁)模。图中画出了磁场 和电场 。这种类型的共振腔一般调谐在四分之一波长模式上。这意味着，在位于管子顶部的轴线XX′上的参考点A和板状调谐器3处的参考点E之间，输入腔的电学长度1为1＝(2n+1)λ/4n是一个大于或等于零的整数，λ是输入腔中所建立的波的波长。在该TEM模式中，参考点A和E之间的标量电势V按下式变化V=∫01---E→·d1]]>腔壁上的表面反应电流I也不是常量。图1B中所示的电压V和反应电流I(以绝对值计)对应于参考点A和E之间的腔苌1等于λ/4的情形。为了简化说明，这里选择了整数n＝0。电压V以实线表示，反应电流I以虚线表示。在参考点A和E之间，电压V基本上是四分之一个周期的正弦曲线，该电压V在参考点A处，即1＝0处，为极大值(电压波腹点)，在参考点E处，即1＝λ/4处，为零(电压波节点)。在管子顶部的轴线XX′上的参考点A处是一个开路，在管子底部的参考点E处是一个短路。在位于活性区10两端的参考点B和D之间，电压V和电流I是变化的。这意味着阴极K在其活性部分10不是受到均匀的影响的。还应该指出，在图1B中参考点D处的反应电流I比参考点B处的大。这意味着在活性区10最接近于管底的部分(参考点D)有管子的加热，虽然这是活性区10中最少受到影响的部分。实际上，在B点给出的峰值电流比D点的大。在这种类型的电子管中，活性区的高度(间隔BD)受到管子的频率和功率的限制。频率愈高，则活性区10中的电压变化V愈大。由于必须在活性区10的高度和阴极K的直径之间采取某种折衷，所以管子的功率受到限制。例如，对于工作在UHF(甚高频)区域的功率最大的电子管，阴极K的直径约为40mm，活性区的高度约为2cm。约在40年前，为了获得具有较高效率、较大功率和较高频率的电子管，曾有人建议把电压V的波腹点设置在活性区10的中央部分。图2A给出这种管子的示意性说明。可以将这个图和图1A相比较，其中互相对应的元件采用了相同的代表符号。这里，输入腔1′被放置在参考点A′和E′之间。对应于活性区10′的中央部分的参考点C′位在电压V的波腹点处，因而也位在反应电流I的波节点处。输入腔1′被调谐在半波模式上。这意味着在参考点A′(腔的顶部)和参考点E′(管子的底部)之间，电学长度1′等于1′＝nλ/2n为大于零的整数。在图2A、2B的例子中，为了简单而把n取成为1。现在电压V基本上扩展成半个周期的正弦曲线。相对于图1A的管子来说，被修改的是管子的顶部，在A′和E′处，有调谐活塞3，并且输入腔的两端却是短路的。参见图1A，位于参考点A和C之间的管子部分被删除了，并且该部分被相同于位在参考点C和E之间的部分所替换。图2A所示的新输入腔1′具有一个位在参考点B′和D′之间的活性区10′，因此该新输入腔分别从活性区10′的两端向参考点D′和E′之间的底部以及参考点A′和B′之间的顶部扩展。这样，该输入腔1′相对于一个垂直于轴XX并通过参考点C′的平面是对称的。图2A所示的输入腔1′等价于两个互相倒置安装的图1A的输入腔1。输出腔2′也等价于两个互相倒置安装的图1A的输出腔。从电学的观点来说，这种结构给出了良好的效果。在活性区10′内，电压V变化很小，从而电流I不很大。与之相反的是，由于这里阴极K和控制栅G1的两端是固定地连接在管子的底部和顶部的，要把它们的共轴性保持到适当的程度将十分困难，所以从机械学的观点来说，要制造这种结构是十分困难的。在活性区的高度为几十毫米的同时，活性区内控制栅G1和阴极K之间的距离只有十分之几个毫米。本专利技术寻求克服这些缺点的方法。它将建议这样一种栅极电子管，它具有可与图2A的管子相比拟的电学性能特性，但同时其制作却远为容易，并容易根据用户的要求装配，因而成本也可较低。根据本专利技术的电子管含有这样一些电极，它们都是圆柱形的，环绕一个共同轴线共轴地安装，其中有一个被一个栅极所包围的阴极。该阴极和栅极用来构成一个带有活性区的输入共振腔的边界，该共振输入腔从活性区的两端扩展。该输入共振腔自身向活性区的一端的轴线折迭。活性区的中央部分受到电压波腹点的作用。输入腔最好终结于构成管子底部的两个端头处。输入腔的至少一个端头可以被一个板状调谐器闭合，以与管子的频率相匹配，为了在管子频率范围中的低频区工作，腔的两个端头都可以被一个板状调谐器闭合。为了在管子频率范围中的高频区工作，管子的至少一个端头可以形成开路。为了在管子频率范围中的中频区工作，管子的至少一个端头可以终结于连接在栅极和阴极之间的一个电容上。该电容可以含有一个被导电夹子或夹紧器平坦地压在其中一个电极上并且与另一个电极相接触的电介质元件。夹紧器最好是可松开的，使电容量可以按需要进行调节。夹紧器可以包括一个拧入到固定在另一个电极上的凸缘螺口中的导电螺丝。可以用一个弹簧来改善螺口和螺丝之间的接触。电介质元件最好是环形的，它可以由云母组成。本专利技术的其他特点和优点将会通过下面参考附图对非限制性的例子所作的说明而看到，在附图中，图1A和1B，如已经有所说明的那样，它们分别示出一个已知类型的四极管的原理图和出现于输入腔中的电压和电流图；图2A和2B，如已经有所说明的那样，它们分别示出一个由两个互相倒置排列的四极管所组成的已知类型的电子管的原理图和出现于输入腔中的电压和电流图；图3示出一个根据本专利技术的电子管的部分截面图；图4A和4B分别示出图3所示电子管的原理图和出现于输入腔中的电压和电流图；图5示出一个根据本专利技术的电子管的一种变体的部分截面图；图6A和6B分别示出图5所示电子管的原理图和出现于输入腔中的电压和电流图7示出一个根据本专利技术的电子管的另一种变体的部分截面图；图8A和8B分别示出图7所示电子管的原理图和出现于输入腔中的电压和电流图。为了清楚起见，这些图没有按比例画出。图3示出一个根据本专利技术的电子管的一部分的原理图。这个管子以标准的方式含有一些环绕一个共同轴线XX′同轴安装的一些圆柱形电极。因此有一个在加热时会发射电子的阴极K。该阴极K被一个控制栅G1所包围，后者自身又被一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有一些环绕一个共同轴线安装的圆柱形电极的电子管，在这些电极中，一个阴极被一个栅极所包围，该阴极和该栅极构成了一个含有一个活性区的输入共振腔的边界，这个腔从该活性区的两端伸展，活性区的中央部分对应于电压波腹点，其中该输入共振腔自身向活性区一端的轴线折叠。

【技术特征摘要】
FR 1994-12-20 94153191.一种含有一些环绕一个共同轴线安装的圆柱形电极的电子管，在这些电极中，一个阴极被一个栅极所包围，该阴极和该栅极构成了一个含有一个活性区的输入共振腔的边界，这个腔从该活性区的两端伸展，活性区的中央部分对应于电压波腹点，其中该输入共振腔自身向活性区一端的轴线折叠。2.根据权利要求1的电子管，其中的输入共振腔终结于构成管子底部的两个端头处。3.根据权利要求2的电子管，其中在输入腔的至少一个端头上提供有一个板状调谐器。4.根据权利要求2的电子管，其中输入腔的两个端头中的至少一个端头是一个开路。5.根据权利要求4的电子管，其中的开路位在轴线XX′上。6.根据权利要求2的电子管，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔朗格卢瓦，居伊克莱尔，
申请(专利权)人：汤姆森电子管公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]