Brevet FR2810788A1 — publié le 20011228

TUBE HYPERFREQUENCE DE PUISSANCE A LARGE BANDE La présente invention est relative aux tubes hyperfréquences de puissance à large bande passante. Actuellement les tubes hyperfréquences de puissance sont souvent les tubes de la famille des klystrons. Ils utilisent, entre un canon qui produit électrons et un collecteur qui les recueille, une structure d'interaction formée d'une succession de cavités résonantes séparées par des espaces glissement. Mais ces tubes ont une largeur de bande relativement reduite à cause de la présence des cavités résonantes. Dans la famille des tubes à ondes progressives, les tubes à ondes progressives à cavités couplées peuvent aussi être considérés comme des tubes de puissance et ils ont une bande passante plus large que celle des klystrons. Les tubes à ondes progressives à ligne à retard en hélice peuvent atteindre une bande passante de deux octaves. Ils sont limités en puissance par l'échauffement de l'hélice, par la difficulté d'extraire l'onde amplifiée à travers une fenêtre, par la nécessité d'utiliser un dispositif focalisation fournissant une induction magnétique de plus en plus élevée et par l'apparition de modes parasites. Des études réalisées dans les années 1950 pour augmenter la bande passante des klystrons, ont permis d'obtenir des klystrons à ondes progressives comme par exemple celui décrit par T.G MIHRAN The Duplex Traveling-Wave Klystron dans Proceedings of the , vol 40, n 3, Mars 1952. On se réfère à la figure 1. Ces klystrons comportent un corps au lieu d'avoir au moins deux cavités résonantes possede au moins deux guides d'onde successifs 6, 7 parallèles, portés au même potentiel. guides d'onde sont parcourus transversalement au moins un faisceau 1 d'électrons émis d'un canon 2. Ce canon 2 comporte de manière classique une cathode thermoélectronique 21, son dispositif de chauffage associé 23, et au moins une électrode 22 pour accélérer les électrons émis par la cathode lorsqu'elle est chauffée convenablement. Lorsqu'il n'y a qu'un seul canon 2 comme sur la figure 1, le faisceau d'electrons est plat en rideau. Lorsqu'il y a plusieurs canons, ils sont alignés et les faisceaux d'électrons qu'ils produisent sont parallèles (non représentés). Un signal hyperfréquence à amplifier Pe, injecté à une extrémité d'entrée 3 (abscisse zéro) du premier guide d'onde 6 traversé par faisceau, dit guide d'entrée, se propage sous la forme d'une onde électromagnétique d'entrée Pe, à l'intérieur du guide d'onde 6 et module les electrons 1 en vitesse. Le dernier guide d'onde 7 traversé par les électrons, ou guide de sortie est couplé vers l'extérieur à une extrémité de sortie 4 opposée à l'extrémité d'entrée 3. Comme dans les klystrons conventionnels, la modulation en vitesse se transforme en modulation de densité, c'est à dire de courant, entre le guide d'onde d'entrée 6 et le guide de sortie 7. Le courant ainsi modulé produit un champ électrique hyperfréquence dans le guide d'onde 7 de sortie. Dans ce champ, les électrons cèdent une partie de leur énergie cinétique qui se transforme en énergie électromagnétique. II s'établit une onde électromagnétique directe Pd une onde électromagnétique rétrograde Pr. L'onde électromagnétique directe Pd se propage dans le même sens que l'onde électromagnétique d'entrée injectee Pe. En se propageant, elle croît en amplitude. L'onde électromagnétique rétrograde Pr tend à s'annuler. L'onde électromagnétique directe Pd amplifiée en puissance par rapport à l'onde électromagnétique d'entrée Pe est recueillie à l'extrémité de sortie et forme le signal hyperfréquence amplifié. Le faisceau d'électrons 1, quant à lui, après avoir traversé transversalement le guide d'onde sortie 7, est recueilli dans un collecteur 5. Comme dans les klystrons conventionnels, les électrons sont accélerés fortement en sortie du canon 2 avant le guide d'onde d'entrée 6, modulés en vitesse dans le guide d'onde d'entrée puis modulés progressivement en densité entre le guide d'onde d'entrée 6 et le guide d'onde de sortie 7. Pour pouvoir moduler en vitesse ces électrons, il est nécessaire de disposer à l'entrée du guide d'onde d'entrée 6 d'une puissance très importante. Des rapports d'essais font état d'une puissance à l'entrée de 15kW entre 2,7 et 3 GHz. Une source unique ne peut que très difficilement fournir une telle puissance d'entrée en large bande. Une distance suffisante doit exister entre le guide d'onde d'entrée 6 et le guide d'onde de sortie 7 pour que la modulation de vitesse puisse se transformer en modulation de densité. Cela impose de focaliser le faisceau d'électrons 1. L'implantation d'un focalisateur (non représenté) entre les guides d'onde 6, 7 est très difficile. S'il y a une pluralité de faisceaux, l'installation de la focalisation pose des problèmes d'encombrement. D'autres difficultés se situent au niveau du canon : s'il y a plusieurs canons la réalisation en est difficile, s'il n'y en a qu'un la réalisation d'une cathode thermoélectronique de grande longueur peut être délicate. La présente invention pour but de réaliser un tube hyperfréquence de puissance à large bande qui ne possède pas les inconvénients mentionnés ci-dessus et notamment ceux relatifs à la puissance d'entrée et à la focalisation. Pour y parvenir la présente invention propose un tube hyperfréquence qui comporte au moins un canon à électrons destiné à émettre des électrons vers un guide d'onde d'entrée qu'ils parcourent transversalement et à l'intérieur duquel un signal d'entrée à amplifier, injecté à une extrémité d'entrée, destiné à se propager. Ce guide d'onde d'entrée est suivi par un guide d'onde de sortie traversé également transversalement par les électrons duquel est extrait le signal amplifié à une extrémité de sortie. Les électrons sont directement modulés en densité dans le guide d'onde d'entrée par le signal d'entrée et accélérés, dès leur sortie du guide d'onde d'entrée, par le guide d'onde de sortie porté à un potentiel supérieur à celui guide d'onde d'entrée. Au lieu d'effectuer une modulation de vitesse qui se transforme progressivement en modulation de densité, les électrons sont directement modulés en densité dans le guide d'onde d'entrée par le signal d'entrée, c'est à dire mis en paquets, puis les paquets ainsi formés sont accélérés par le guide d'onde de sortie. Le canon comporte une pluralité de cathodes à effet de champ placées le long du guide d'onde d'entrée et notamment formées d'une pluralité de pointes Au moins un des guides d'onde d'entrée ou de sortie peut être mouluré, cela permet d'ajuster le temps que mettent les électrons à le traverser. De préférence, les guides d'onde fonctionnent dans leur mode fondamental. Les deux guides d'onde ont même fréquence de coupure de manière à ce que les ondes qu'ils propagent soient bien en synchronisme. Les guides d'onde d'entrée et de sortie sont pourvus chacun moins une fente longitudinale pour l'entrée des électrons et d'au moins une fente longitudinale pour leur sortie, cette fente n'apportant pas ou perturbation. Lorsqu'il y a plusieurs fentes pour l'entrée ou la sortie electrons, ces fentes peuvent être disposées bout à bout et deux fentes successives séparées par un pont de rigidification. Pour optimiser le temps de transit des électrons, la distance qu'ils parcourent dans le guide d'onde de sortie est plus grande que celle ils parcourent dans le d'onde d'entrée. Pour éviter des réflexions d'ondes, de préférence, au moins guides d'onde est pourvu d'une charge absorbante qui est placée pour le guide d'onde d'entrée à l'extrémité opposée à l'extrémité d'entrée pour le guide d'onde de sortie à l'extrémité opposée de l'extrémité de sortie. Pour augmenter le rendement, on utilise de préférence un collecteur déprimé pour recueillir les électrons à leur sortie du guide d'onde de sortie. Et plus précisément, le collecteur peut comporter plusieurs portions déprimées portées à des potentiels différents, ces portions étant de moins en moins déprimées plus elles sont proches de l'extrémité de sortie du guide d'onde de sortie. Le guide d'onde d'entrée et le guide d'onde de sortie sont séparés l'un de l'autre par au moins un espaceur diélectrique, si cet espaceur pas étanche au vide, le tube est placé dans une enceinte étanche au vide Une structure multiplicatrice d'électrons peut être insérée entre guide d'onde d'entrée et le guide d'onde de sortie en vue d'obtenir un gain en courant entre le guide d'onde d'entrée et le guide d'onde de sortie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre illustrée figures annexées qui représentent - la figure 1 (déjà décrite) un schéma d'un klystron à ondes progressives selon l'art connu ; - la figure 2 une vue schématique en éclaté partiel exemple de tube hyperfréquence selon l'invention ; - la figure 3 une coupe transversale d'une variante d'un tube hyperfréquence selon l'invention ; - la figure 4 une coupe longitudinale d'un tube hyperfréquence selon l'invention. ces figures les mêmes références représentent les memes éléments. Pour des raisons de clarté les échelles ne sont pas respectées. se réfère à la figure 2 en liaison avec la figure 4. la figure 2 on trouve depuis le bas jusqu'en haut successivement : au moins un canon 10, un guide d'onde d'entrée 11, un guide d'onde de sortie 12 parallèle au guidé d'onde d'entrée, puis un collecteur 13 d'électrons. On va voir successivement ces différentes parties et différences par rapport à la structure de la figure 1. Le canon 10 comporte, dans cet exemple, une ou plusieurs rangées de cathodes à effet de champ 101 et une grille 102. Sur la figure il s'agit de cathodes à pointes arrangées en deux rangées mais tout autre type de cathode à effet champ pourrait être utilisé, par exemple les cathodes à nanotubes. Plus précisément les cathodes 101 comportent un substrat 1 recouvert d'une couche diélectrique 104 pourvue de cavités qui accueillent pointes émissives 106. L'émission électronique se produit lorsqu'un potentiel convenable est appliqué entre les pointes et la grille 102. type de cathode froide a pour avantages de ne pas nécessiter chauffage et de permettre un démarrage instantané. Bien que des cathodes à émission de champ soient préférées l'invention est pas limitée à ce type de cathodes. On aurait pu envisager d'utiliser une ou plusieurs cathodes thermoélectroniques comme décrit à la figure 1. Lorsqu'on porte la grille 102 à un potentiel approprié, il s'établit un champ électrique continu au voisinage des pointes 106 et elles émettent des électrons avec une certaine vitesse. Les électrons se dirigent vers le guide d'onde d'entrée 11. Le faisceau d'électrons 107 (matérialisé sur les figures par une ou plusieurs lignes pointillées) est un faisceau plat en forme de rideau. Le guide d'onde d'entrée 11 disposé à proximité des cathodes 101 est équipé d'au moins une fente d'entrée 110 longitudinale, en regard de chaque rangées de pointes 106 pour que les électrons du faisceau 107 puissent pénétrer à l'intérieur. Un ou plusieurs espaceurs diélectriques 124 isolent électriquement le canon 10 du guide d'onde d'entrée 11. La fente d'entrée 110 peut être continue et avoir sensiblement la même longueur que la rangée de pointes 106 mais il est préférable pour des raisons de rigidité mécanique de prévoir une succession fentes d'entrée 110 mises bout à bout, deux fentes successives étant séparées par un pont 111 de rigidification. Ce pont 111 est en fait une portion du guide d'onde d'entrée 11 sans fente. Les électrons traversent le guide d'entrée 11 transversalement et en ressortent par une ou plusieurs fentes de sortie 112 placées en regard des fentes d'entrée 110 et tout à fait comparables à ces dernières. Le guide d'onde d'entrée 11 reçoit à une extrémité d'entrée 113 un signal hyperfréquence d'entrée à amplifier Pe. Son autre extremité 114 est fermée. II est préférable de placer dans le guide d'onde d'entrée, au niveau de l'extrémité fermée 114 une charge résistive 115 absorbante qui évite que le signal injecté à l'entrée ne se réfléchisse. Ces tubes sont des tubes à vide et on prévoit à l'extrémité d'entrée 1 une fenêtre hyperfréquence 116 qui laisse passer le signal d'entrée à amplifier Pe tout en assurant une étanchéité au vide. signal d'entrée Pe (dont la puissance est également notée Pe) se propage sous la forme d'une onde électromagnétique dans le guide d'onde d'entrée 11. Elle est caractérisée par un champ électrique et un champ magnétique. électrons interagissent avec le champ électrique qui s'établit transversalement à la direction de propagation l'onde électromagnetique et ce champ électrique les module en densité, ils se mettent en paquets. A leur entrée dans le guide d'onde d'entrée 11, les électrons une vitesse sensiblement constante dépendant d'une tension d'émission fonction des potentiels de la cathode, de la grille et guide d'onde d'entrée. Pour que la modulation en densité soit efficace, il faut que la circulation champ électrique vu par les électrons soit de l'ordre de grandeur la tension d'émission ce qui impose un maximum tension d'émission pour une puissance d'entrée donnée. Cela revient à dire que le champ électrique intégré sur la distance d1 parcourue par électrons pendant leur traversée du guide d'onde d'entrée 11 est du même ordre de grandeur la tension d'émission. Par contre pour être efficacement modulés en densité, il faut que les électrons traversent le guide d'onde d'entrée 11 en un temps, dit temps de transit, sensiblement inférieur à la période de l'onde électromagnétique, ce qui leur impose un minimum de vitesse et donc un minimum de tension d'émission. Dans l'optique d'obtenir un compromis acceptable entre ces conditions contradictoires que sont d'une part la puissance Pe à injecter dans guide d'onde d'entrée 11 conduisant à la modulation en densité et d'autre part la tension d'émission, on peut configurer le guide d'onde d'entree 11 de manière à concentrer le champ électrique dans l'espace 125 d'interaction avec les électrons du faisceau. Cette concentration se fait en rapprochant les parois du guide d'onde d'entrée traversées par les électrons du faisceau au niveau de l'espace d'interaction 125. Sur la figure 2, le guide d'onde d'entrée est un guide d'onde rectangulaire à moulure connue sous la dénomination anglo-saxonne de `ridge'. II possède deux moulures 117 en vis à vis mais une aurait pu suffire. Par exemple, si les électrons ont à franchir une distance d1 de quelques dixièmes de millimètres lorsqu'ils traversent le guide d'onde d'entree 11 au niveau de l'espace d'interaction 125 et que leur vitesse correspond à une tension d'émission de quelques volts, peuvent être modules en densité avec une onde électromagnétique transportant une puissance de l'ordre du watt. Dans ce cas les côtés guide d'onde d'entrée valent environ 1 centimètre et 3 centimètres. Le guide d'onde d'entrée 11 fonctionne dans son mode fondamental, cela signifie qu'un seul maximum de champ électrique transversal existe entre les deux petits côtés du guide d'onde d'entrée. Les fentes d'entrée 110 et de sortie 112 n'entraînent pas ou peu de perturbation électrique car elles ne coupent de courant électrique circulant dans la paroi qui les supporte. Selon une caractéristique de l'invention, les électrons modulés en densité, à leur sortie du guide d'onde d'entrée 11 sont accélérés vers le guide d'onde de sortie 12 qui est porté à un potentiel supérieur à celui du guide d'onde d'entrée 11. Ils pénètrent dans le guide d'onde de sortie par une ou plusieurs fentes d'entrée 110 et en ressortent par une ou plusieurs fentes de sortie 112 comparables à celles du guide d'onde d'entrée. Le faisceau d'électrons sous forme de paquets induit dans le guide d'onde de sortie 12 un courant hyperfréquence qui crée champ électrique hyperfréquence de freinage, les électrons cèdent une partie de leur énergie cinétique qui se transforme en énergie électromagnétique. II s'établit une onde électromagnétique progressive directe Pd et une onde électromagnétique progressive rétrograde Pr. L'onde électromagnétique directe Pd se propage dans le même sens que l'onde électromagnétique Pe à amplifier injectée dans le guide d'onde d'entrée 11. En se propageant, elle croit en amplitude. Le transfert d'énergie entre le faisceau d'électrons 107 et le champ de l'onde directe est cumulatif au fur et à mesure de la propagation de l'onde directe. L'onde électromagnéti rétrograde Pr est d'autant plus négligeable par rapport à l'onde électromagnétique directe Pd que le guide d'onde de sortie 12 est long. prévoit de préférence une charge absorbante 115 résistive à l'extrémi 118 du guide d'onde de sortie 12 vers laquelle se propage l'onde électromagnétique rétrograde Pr. L'onde électromagnétique directe Pd est recueillie à l'extrémité 119 du guide d'onde de sortie vers laquelle elle se propage ; elle correspond au signal hyperfréquence amplifié. L'extrémité 119 est équipée d'une fenêtre hyperfréquence de même nature que celle 116 employée à l'extrémité d'entrée 1 du guide d'onde d'entrée 11. Elle laisse sortir le signal hyperfréquence amplifié (dénommé Pd dans un but de simplification) tout en confinant I vide à l'intérieur du guide d'onde de sortie 12. Le guide d'onde de sorti 12 est également mouluré au niveau de l'espace 126 d'interaction avec électrons du faisceau 107. Sur les figures il est représenté avec une moulure 121 mais deux auraient pu être utilisées. La distance d2 parcourue les électrons dans le guide d'onde de sortie 12 peut être plus grande que celle d1 dans le guide d'onde d'entrée 11 car les électrons ayant été accélérés entre les deux guides d'onde, parcourent une distance plus grande pour un même temps de transit. La distance d2 permet d'optimiser la récupération d'énergie et d'éviter les claquages. Par exemple, la distance d2 est de quelques millimètres et la distance d1 est de quelques dixièmes de millimètres. Les deux guides d'onde 11, 12 possèdent la même fréquence de coupure pour que l'onde électromagnétique d'entrée Pe et l'onde électromagnétique Pd directe circulent en synchronisme quelle que soit la fréquence de travail. Dans ces conditions, les dimensions de la section droite du guide d'onde 12 de sortie seront différentes de celles du guide d'onde 11 d'entrée. Plus précisément, pour des guides d'onde rectangulaires moulurés, la largeur as du grand côte guide d'onde de sortie 12 sera plus grande que celle ae du grand côté du guide d'onde d'entrée 11. On a vu que les deux guides d'onde 11, 12 étaient portés à des potentiels différents. On prévoit un ou plusieurs espaceurs diélectriques 122 pour les séparer et les maintenir mécaniquement l'un par rapport à l'autre. On privilégiera l'emploi d'une pluralité de blocs 122 de matériau diélectrique placés tout au long des guides de manière à les caler au lieu de tiges qui auraient sensiblement la longueur guides mais qui risqueraient d'être plus fragiles. Tout matériau diélectrique classiquement employé dans la technique des tubes hyperfréquences peut être utilisé à savoir: le verre, la céramique telle que l'alumine, le quartz, ... L'espace entre les deux guides d'onde 1 , est parcouru par les électrons doit être sous vide. On peut envisager d'utiliser des espaceurs 122 qui soient étanches au vide et qui confinent le vide autour du faisceau. Les matériaux diélectriques qui sont étanches au vide et qui supportent l'étuvage, étape nécessaire à l'obtention vide, sont souvent le verre ou la céramique. De tels espaceurs 122 peuvent être brasés aux guides d'onde. L'espacement entre les deux guides d'onde 1, 12 est faible de l'ordre de quelques millimètres par exemple. obtient un tube particulièrement compact qui n'a pas besoin de focalisateur. C'est un avantage appréciable. Le faisceau d'électrons 107, après avoir traversé transversalement le guide d'onde de sortie 12 et avoir cédé une partie de son énergie seulement, est recueilli dans le collecteur 3. On utilisera de préférence un collecteur déprimé qui freine les électrons pour augmenter le rendement. Un collecteur déprimé est porté à un potentiel inférieur à celui du guide d'onde de sortie 12. On configure avantageusement le collecteur déprimé, comme sur la figure 4, avec, parallèlement au guide d'onde de sortie 12, une succession de portions 13.1, 13.2, 13.3 portées à des potentiels différents. A leur sortie du guide d'onde de sortie 12, les électrons les plus lents sont ceux qui sont les plus proches de l'extrémité de sortie 19 et les plus rapides sont ceux qui en sont les plus éloignés. Plus l'onde électromagnétique directe Pd croît en amplitude, plus leur vitesse décroît. Les portions 3.1, 13.2, 13.3 seront donc de moins en moins déprimées dans le sens de propagation de l'onde. Cela signifie que la première portion 13.1, plus éloignée de l'extrémité de sortie 119 du guide d'onde de sortie 12 sera portée à un potentiel inférieur à celui de dernière portion 13.3 plus proche de l'extrémité de sortie 119 du guide d'onde de sortie 12. collecteur 13 est pourvu d'un dispositif de refroidissement 120 qui peut être par conduction si l'énergie à dissiper n' pas trop importante comme sur la figure 4 ou par circulation de fluide comme sur la figure 3. espaceurs diélectriques 123 sont prévus pour isoler le collecteur 13 du guide d'onde de sortie 12. Ces espaceurs ainsi que ceux 124 séparant le canon 10 du guide d'onde d'entrée 11 peuvent aussi contribuer à assurer l'étanchéité au vide. Cette configuration risque de rendre le tube fragile et dans des applications où une grande robustesse est préférée au détriment du poids, il est préférable de placer l'ensemble canon 10, guides d'onde 11, 12, collecteur 13 dans une enceinte étanche 130. Elle est représentée à la figure 4. Le refroidissement du collecteur 13 se fait à travers une portion de l'enceinte 130 réalisée dans un matériau à bonne conductibilité thermique comme le cuivre. Pour des raisons de sécurité, l'enceinte 130 est portée à la masse et au moins un espaceur diélectrique 131 assure son isolation électrique vis à vis du collecteur 13. Cet espaceur est choisi pour sa bonne conductibilité thermique. Pour réduire la fragilité de l'ensemble du tube, compte tenu d'éventuelles dilatations d'origine thermique, l'enceinte 130 est pourvue de joints de dilatations ou soufflets 132 au niveau de sa liaison avec l'extrémité d'entrée 113 du guide d'onde d'entrée 11 et l'extrémité de sortie 119 du guide d'onde de sortie 12. Au moins un des deux guides d'onde 11, 12 n'est pas au même potentiel que l'enceinte 130, la fenêtre 116, 120 qui obture l'une des ses extrémités joue alors un rôle d'isolant électrique en plus de son rôle d'étancheité au vide. On prévoit au niveau de l'enceinte 130 au moins un passage isolant électriquement et étanche 133 permettant de laisser passer des conducteurs d'alimentation électrique 137 du canon 10, des guides d'onde 11, 12, collecteur 13. Après montage des divers éléments du tube dans l'enceinte, on la ferme en fixant une dernière paroi, par exemple la paroi terminale 134 par une soudure étanche, par exemple une soudure à l'arc @ l'argon, apte à supporter les étapes de pompage et d'étuvage qui permettent d'obtenir le vide souhaité à l'intérieur. Pour augmenter le gain et le rendement du tube on peut faire passer électrons du faisceau 107 dans une structure multiplicatrice d'électrons 140 entre le guide d'onde d'entrée 11 et le guide d'onde de sortie 1 En son absence, les électrons sont accélérés mais le courant du faisceau conserve la même intensité. Avec cette structure multiplicatrice d'électrons 140, on augmente l'intensité du faisceau et donc du courant. En augmentant l'intensité du courant, on augmente la puissance développée dans le guide d'onde de sortie 12 car cette puissance est proportionnelle au carré de l'intensité du courant. Une telle structure amplificatrice 140 est un coul ' dont la paroi interne est réalisée dans un matériau à coefficient d'émission secondaire supérieur à un. Ce matériau peut-être de l'argent ou une couche d'oxyde (A1203) par exemple. Certains électrons faisceau 107 vont percuter cette paroi et des électrons secondaires vont être émis. On portera eventuellement cette structure 140 à un potentiel intermédiaire entre celui du guide d'onde d'entrée 11 et celui du guide d'onde de sortie 12. Des espaceurs diélectriques 142 assurent l'isolation electrique et le maintien mécanique de la structure amplificatrice 140 par rapport au guide d'onde d'entrée 11 et au guide d'onde de sortie 12. Un tube selon l'invention peut fournir une puissance de sortie de plusieurs kilowatts avec une bande passante comprise entre environ 3 et 20 GHz et avoir les caractéristiques suivantes. Sa cathode peut être portée à masse, son guide d'onde d'entrée 11 à une dizaine de volts, sa structure amplificatrice d'électrons à environ 1 kilovolt, son guide d'onde de sortie a environ 50 kilovolts et les portions de son collecteur peuvent s'étager entre environ 1 kilovolt et kilovolts. Un signal d'entrée dont la puissance est inférieure ou égale au watt peut être injecté pour moduler les électrons en densité si on conserve les dimensions géométriques données précédemment. REVENDICATIONS . Tube hyperfréquence comportant au moins un canon (10) à électrons destiné à émettre des électrons vers un guide d'onde d'entrée (11) ils parcourent transversalement et à l'intérieur duquel est destiné à se propager un signal d'entrée (Pe) à amplifier injecté à une extrémité d'entree (113), ce guide d'onde d'entrée (11) étant suivi par un guide d'onde de sortie (12) traversé également transversalement par les électrons et duquel est extrait le signal amplifié (Pd) à une extrémité de sortie (119), caractérisé en ce que les électrons sont directement modulés en densité dans guide d'onde d'entrée (11) par le signal d'entrée (Pe) et accélérés, dès leur sortie du guide d'onde d'entrée (11), par le guide d'onde de sortie (12) porté à un potentiel supérieur à celui du guide d'onde d'entrée (11). Tube hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canon (10) comporte une pluralité de cathodes (101) à effet de champ placées le long du guide d'onde d'entrée (11). Tube hyperfréquence selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cathodes (101) à effet de champ sont des cathodes à pointes. 4. Tube hyperfréquence selon l'une des revendications 1 à caractérisé en ce qu'au moins un des guides d'onde (11, 12) est un guide d'onde mouluré. 5. Tube hyperfréquence selon l'une des revendications 1 à caractérisé en ce que les guides d'onde (11, 12) fonctionnent dans leur mode fondamental. 6. Tube hyperfréquence selon l'une des revendications 1 à caractérisé en ce que les deux guides d'onde (11, 12) ont la même fréquence de coupure. 7. Tube hyperfréquence selon l'une des revendications 1 à caractérisé en ce que les guides d'onde d'entrée et de sortie sont pourvus chacun d'au moins une fente (110) longitudinale pour l'entrée des électrons et d'au moins une fente (112) longitudinale pour leur sortie. 8. Tube hyperfréquence selon la revendication 7, caractérisé ce que lorsqu'il y a plusieurs fentes pour l'entrée ou la sortie des électrons, ces fentes sont disposées bout à bout et deux fentes successives sont séparées par un pont (111). 9. Tube hyperfréquence selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel les électrons traversent un espace d'interaction (125) dans guide d'onde d'entrée (11) et un espace d'interaction (126) dans le guide d'onde de sortie (12), caractérisé en ce que l'espace d'interaction (125) dans le guide d'onde d'entrée est plus court que celui (126) du guide d'onde de sortie. 10. Tube hyperfréquence selon l'une des revendications à 9, caractérisé en ce que au moins l'un des guides d'onde (11, 12) pourvu d'une charge absorbante (115) qui est placée pour le guide d'onde d'entrée à l'extrémité opposée (114) à l'extrémité d'entrée (113) pour le guide d'onde sortie à l'extrémité opposée (118) de l'extrémité sortie (119). 11. Tube hyperfréquence selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel électrons sont recueillis dans un collecteur (13) à leur sortie du guide d'onde de sortie (12), caractérisé en ce que le collecteur (13) est déprime. 12. Tube hyperfréquence selon la revendication 11, caractérisé en ce que le collecteur comporte plusieurs portions (13.1, 13.2, 3.3) déprimées portees à des potentiels différents, ces portions étant moins en moins déprimées plus elles sont proches de l'extrémité de sortie 19) du guide d'onde de sortie. 13. Tube hyperfréquence selon l'une des revendications à 12, caractérisé en ce que le guide d'onde d'entrée et le guide d'onde de sortie sont séparés l'un de l'autre par au moins un espaceur diélectrique (122). 14. Tube hyperfréquence selon la revendication 13, caractérisé en ce cet espaceur (122) est étanche au vide. 15. Tube hyperfréquence selon l'une des revendications 1 à 4, caracterisé en ce qu'une structure multiplicatrice d'électrons (1 est insérée entre le guide d'onde d'entrée (11) et le guide d'onde sortie (12) en vue d'obtenir un gain en courant entre le guide d'onde d'entrée et le guide d'onde de sortie.