Brevet FR2054505A1 — publié le 19710423

La présente invention due à Claude STASES concerne un perfec tionnement aux tubes à propagation d'onde assurant 11 élimination du rayonnement parasite dans ces tubes. On sait que dans un tube à propagation d'onde un faisceau électronique interagit avec une onde électromagnétique de haute fréquence se propageant le long d'une ligne à retard 1'ampli- tude de cette onde croît de l'entrée à la sortie du tube, les électrons du faisceau cédant de l'énergie à l'onde. Une source d'énergie haute fréquence est couplée à l'entrée du tube tandis qu'un autre dispositif de couplage, à l'extrémité opposée de la ligne, permet de prélever l'énergie haute fréquence à la sortie du tube. Dans une conception répandue, surtout si la ligne à retard utilisée se présente sous la forme d'une hélice en fil fin traversée par le faisceau électronique suivant son axe, le couplage à l'entrée et à la sortie du tube se fait par des portions d'hélices. Si la ligne à retard est une hélice, l'hélice de couplage a le même axe que la précédente, et entoure la ligne à retard sur une certaine portion de sa longueur. Ces hélices de couplage sont couplées aux antennes d'entrée et de sortie du tube. Or, on constate qu'avec une telle disposition, il existe toujours, sur une certaine fréquence de la bande de fonctionnement une brusque perte de puissance. On a pensé que ceci pouvait s'expliquer par le fait que,lors du couplage de la ligne avec la source de puissance haute fréquence à l'entrée du tube, une partie de l'énergie fournie par la source se trouve rayonnée non pas vers la partie utile du tube, c'est-à-dire vers la ligne à retard, mais dans la direction opposée, dans l'espace occupé par le canon à électron, dans lequel l'interaction recherchée ne peut avoir lieu par suite de l'absence de ligne. Cet espace constitue une sorte de cavité ayant une fréquence de résonnance propre. Pour la fréquence de l'onde haute fréquence ce colncidant avec cette fréquence propre, l'absorption de puis- sance par cette cavité, et donc la perte de puissance observée, sont maximales. L'invention a pour but d'éviter cet inconvénient. L'invention concerne un tube à propagation d'onde dans lequel la ligne à retard est couplée à l'entrée haute fréquence à l'aide dune hélice de couplage, caractérisé en ce que, entre le canon et la ligne à retard dudit tube, est prévue une seconde hélice. L'invention sera mieux comprise en se reportant à la description qui suit et, aux figures jointes, parmi lesquelles la figure 1 représente, en coupe, une vue schématique d'ensemble d'un tube à propagation d'onde auquel s'applique l'invention. La figure 2 représente, à échelle agrandie, la partie du tube de la figure 1 montrant le perfectionnement suivant l'invention. Suivant l'exemple d'exécution représenté à la Figure , le tube comprend une enveloppe à vide 1, une ligne à retard 2 constituée par une hélice de fil-fin supportée par des tiges isolantes 3, un canon à électrons 4, dont le détail sera précisé plus loin, une antenne20axi;aîe 5, injectant la puissance haute fréquence dans le tube par l'intermédiaire du dispositif de-couplage 6 à l'entrée de la ligne à retard 2, une antenne également coaxiale 7 prélevant la puissance haute fréquence du tube par l'interné diaire du dispositif de couplage 8 et une anode 9 recueillant. le faisceau électronique, non représenté, issu du canon à électrons 4s après traversée de l'hélice 2 sensiblement dans l'axe de celle-ci. les dispositifs de couplage 6 et 8 sont constitués par des tronçons d'hélices de même axe que l'hélice 2 enroulés en.sens inverse de celle-ci.- Un système-de bobines où d'aimants- 10 fournit 9e champ magne- tique nécessaire au guidage du faisceau d'électrons à travers la ligne à retard 2 Dans l'exemple de la figure 1, qui peut être considéré comme un exemple classique de la technique actuelle, le canon comprend plusieurs pièces métalliques (dont les connexions ne sont pas représentées) et qui sont, outre-la cathode 11, un écran thermique 129 une électrode de Wehnelt 13 une anode 14 et un support 15 ce support comporte un plateau 16 sur lequel prennent appui les tiges isolantes 3 supportant la ligne à retard 2. Des tiges isolantes 17 assurent l'assemblage des différentes pièces du canon. L'hélice 2 est reliée électriquement au support 15 en 20. Comme indiqué ci-dessus, une partie de la puissance haute fréquence injectée à l'entrée du tube par le dispositif de cou plage 5, 6 se dirige vers l'espace 18 situé sur la figure 1 à gauche de l'entrée 19 de l'hélice. Cette puissance est pratique ment perdue puisqu'elle ne contribue pas à l'interaction entre le faisceau d'électrons et la ligne à retard De plus, les diffé- rentes pièces métalliques énumérées ci-dessus constituent autant de réflecteurs pour l'onde qui se trouve injectée dans l'espace 18. Cet espace n'est pas autre chose'qu'une cavité susceptible d'entrer en résonance pour une fréquence coïncidant avec sa frequence propre.Ce caractère de cavité se trouve encore accentue par la présence des parois latérales métalliques constituant le bottier (non représenté) dans lequel est généralement logé le tube. Suivant l'invention on interpose dans l'espace 18S entre la face avant de l'électrode 15 et l'entrée 19 d la ligne 2, une portion d'hélice enroulée en sens inverse de l'hélice 2, pour empêcher la propagation de l1onde haute fréquence provenant de l'antenne 5 dans l'espace 18. Cette partie du tube est représentée à plus gravie echelle sur la figure 2. On voit sur cette figure que, selon l'invention, on a ajouté une portion dthelice 21, supportée dans l'exemple de la figure par les mêmes montants 3 que l'hélice 2. Cette portion d'hélice 21 est enroulée en sens inverse de l'hélice 2 et s'étend jusqu'au voisinage du cylindre 15. Dans l'exemple de la figure, suivant une disposition préférée de l'invention, les deux hélices 2 et 21 sont bobinées dans un fil d'un seul tenant, c'est-à-dire sans interruption électrique entre elles, l'hélice 21 servant de connexion haute tension à l'hélice 2; l'hélice 21 est alors connectée en 22 au support 15. Sur des tubes, fonctionnant dans la bande 1700-2700 MHz on a constaté la disparition pratiquement complète de l'affaSblisse- ment de puissance qui était de l'ordre de 3 dB, à la fréquence de 1800 MHz, et auquel on remédiait jusque là en augmentant la puissance injectée à l'entrée du tube par l'antenne 5. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. REVFNDI.CATIONS 1 Tube à propagation d'onde dans lequel la ligne à retard est couplée à l'entrée haute fréquenee à l'aide d'une hélice de couplage, caractérisé en ce que, entre le canon et la ligne à retard dudit tube, est prévue une seconde hélice. 2. Tube à propagation d'onde suivant 1 dans lequel ladite ligne à retard est une hélice coaxiale i ladite hélice de couplage et enroulée en sens inverse de ladite hélice de couplage. 3. Tube à propagation d'onde suivant 1 et 2 dans lequel ladite seconde hélice est une hélice coaxiale à ladite hélice de couplage et enroulée-dans le même sens que ladite hélice de couplage. 4. Tube à propagation d'onde suivant 2 dans lequel ladite ligne à retard et ladite secon & hélice sont bobinées dans un fil d'un seul tenant, ladite seconde hélice servant de connexion haute tension à ladite ligne à retard.