Évolution des tubes à grilles
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Évolution des tubes à grilles TTE/SCI – 01 – 2000 G. Clerc Evolution des tubes à grilles 1. Tétrodes : fonctionnement et limites VRF Le produit (puissance x fréquence) est limité par les pertes sur les grilles dues : - Au bombardement électronique - Aux pertes créées par les courants réactifs. G2 A G1 IRF Pertes sur le maillage de grille : P~V2RF. F5/2. x2 Le remplacement des triodes par des tétrodes réduit fortement la puissance de bombardement électronique sur la grille Les pertes dues aux courants réactifs sont minimisées en limitant la hauteur de la cathode et des grilles (Règle admise : h < 8 / 16) Les limites imposées par le produit (P x F) ont été dépassées grâce au développement des Diacrodes. TTE/SCI – 02 – 2000 X K Les espaces inter électrodes font partie intégrante des circuits résonants coaxiaux. Evolution des tubes à grilles 2. Diacrodes La diacrode fonctionne dans un circuit résonant demi-onde. Les longueurs de lignes parasites sont supprimées. VRF La position de la cathode et des grilles est optimale, centrée sur le ventre de tension du circuit résonant. A G2 - Réduction des courants réactifs, TETRODE DIACRODE - Possibilité de doubler le produit P X F en privilégiant l’un ou l’autre des paramètres. TTE/SCI – 03 – 2000 IRF Evolution des tubes à grilles 3. Résultats comparatifs 3.1 Doublement de la hauteur de cathode Ex : Tubes pour émetteurs de télévision UHF ( 470 - 860 MHz ), amplification commune image + son Tétrode TH 563 Diacrode TH 680 synchronisation (standard M) kW 30 60 Tension d ’anode kV 9 8.5 Courant d ’anode, image au noir A 6.5 13 Gain Db 14 15 TTE/SCI – 04 – 2000 Puissance de l’impulsion de Tétrodes / Diacrodes Evolution des tubes à grilles 3. Résultats comparatifs (Suite) 3.2 Hauteur de cathode conservée. Ex : Tubes pour accélérateurs Puissance continue à 200 MHz kW Puissance en impulsions à 200 MHz / 1,2 mS Crête kW Moyenne kW Puissance crête en impulsions de 500 µS Facteur de forme : 1 % MW Diacrode TH 628 300 1000 1600 240 3000 600 4 à la fréquence de 70 MHz 4.5 à la fréquence de 200 MHz TTE/SCI – 05 – 2000 Tétrode TH 526 Evolution des tubes à grilles 4. Résultats comparatifs 4. I.O.T. (Inductive Output Tube) Faisceau Output Anode + - + - Input 4.1 Principe / Caractéristiques Tube à grille (à modulation d’amplitude) Cathode et grille à la haute tension négative Circuit d ’entrée résonant coaxial (Nécessité d ’un découplage RF sur les deux électrodes) Gain intermédiaire entre klystrons et tétrodes Encombrement réduit par rapport aux klystrons En théorie, peut fonctionner dans toute la gamme de fréquence des tubes à grilles 4.2 Résultats en télévision UHF (Amplification commune) Tube TH 770 kW 60 Puissance de l ’impulsion de synchro. kV 34 Haute tension A 1.7 Courant, image au noir dB 23.5 Gain Circuits accordables entre 470 et 830 MHz 4.3 En scientifique le tube TH 760 est utilisé à 500 MHz 50 kW CW TTE/SCI – 06 – 2000 Collecteur IOT TH 770 60 kW amplification commune TH 740 30 kW amplification commune TH 730 20 kW amplification commune Evolution des tubes à grilles 5. PERSPECTIVES • Gamme diacrodes Fusion ( 40 - 70 MHz ) Tube existant Tube dérivé Diacrode TH 628 ( 3 MW crête / 600 kW moyen / 200 MHz ) Augmentation de la hauteur de cathode 3 MW CW avec un T.O.S de 1 2 MW CW avec un T.O.S de 2 Accélérateurs Tube existant Tube dérivé Tétrode TH 781 200 kW CW à 200 MHz Diacrode 200 / 400 MHz - 200 kW CW - 300 kW / 2 mS / 20 % de facteur de forme - 400 kW / 500 ΦS / 1 % de facteur de forme Tube existant Tube dérivé I.O.T TH 770 I.O.T 400 / 800 MHz (selon circuits associés) - 300 kW CW Haute tension : 50 kV TTE/SCI – 07 – 2000 • Gamme I.O.T s
