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Tubes électroniques hyperfréquences - Technologies et tubes à grilleArticle de référence | Réf : E1621 v2
Auteur(s) : Thierry LEMOINE
Date de publication : 10 mai 2017
Relu et validé le 15 déc. 2022
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Tubes électroniques hyperfréquences - Tubes à onde progressiveCet article fait partie de l’offre
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2.1 Principe de fonctionnement
Les magnétrons sont une invention ancienne (en 1922, Albert W. Hull, ingénieur chez General Electric), qui s'est imposée vers la fin des années 1930 avec la mise au point des premiers radars, notamment en Grande-Bretagne. Hull est parti d'une diode annulaire, la cathode se situant au centre. Entre cathode et anode, une tension V k créée par un champ électrostatique E génère un courant radial d'électrons. Hull a appliqué un champ magnétique B homogène et perpendiculaire au plan de la diode dans la zone qui sépare cathode et anode : en sa présence, les électrons adoptent un mouvement circulaire. Au-delà d'une certaine valeur B hull, ils sont empêchés de rejoindre l'anode et retombent sur la cathode. B hull est donné par le critère de Hull :
avec :
B étant orthogonal à E, on parle de dispositif à champs croisés. L’espace qui sépare cathode et anode s'apparente à un guide d'onde refermé sur lui-même, et des ondes stationnaires peuvent s'y développer sur des fréquences de résonance. Au milieu des années 1930, l'idée est venue de charger ce guide par une succession de cavités creusées dans l'anode, afin d'augmenter l'énergie électromagnétique qui peut être emmagasinée sur l'un ou l'autre mode.
Lorsque B = B hull, la trajectoire des électrons frôle l'anode avant de replonger vers la cathode, et si B augmente encore, le rayon de la trajectoire diminuant, les électrons passent de plus en plus loin de l'anode. Au sommet de leur trajectoire (à une distance h de la cathode), ils ont une vitesse tangentielle égale à E/B, dite vitesse d'entraînement. En retombant sur la cathode, ils produisent d'autres électrons par émission secondaire. Ce phénomène est mis à profit, et les...
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ÉLECTRONIQUE
(1) - SPANGENBERG (K.R.) - Vacuum Tubes. - McGraw-Hill (1948).
(2) - WARNECKE (R.) et al - Tubes à modulation de vitesse. - Gauthier-Villars (1951).
(3) - TSIMRING (S.E.) - Electron Beam and Microwave Vacuum Electronics. - Wiley (2006).
(4) - GILMOUR (A.S.Jr.) - Microwave Tubes. - Artech House (1986).
(5) - GEWARTOWSKI (J.W.) et al - Principles of Electron Tubes. - D. van Nostrand (1965).
(6) - BARKER (R.J.) et al - Modern Microwave and Millimeter-Wave Power Electronics. - Wiley (2005).
(7)...
L'édition des proceedings de l'IVEC (International Vacuum Electronics Conference, manifestation annuelle sponsorisée par l'IEEE) est la publication indispensable pour se tenir informé de l'évolution des technologies de tubes électroniques et de leurs applications.
HAUT DE PAGE2 Données statistiques et économiques
La liste, classée par pays et qui présente les acteurs de cette filière, est aussi complète que possible, mais il y a forcément quelques omissions, dont l'auteur espère qu'il ne lui en sera pas tenu rigueur. Les différences de taille entre ces acteurs ne sont pas indiquées, mais elles peuvent être importantes.
Les acteurs industriels (tableau 1) ont (presque) tous un site Internet sur lequel leurs produits sont présentés. Les acteurs académiques retenus (tableau 2) sont ceux qui ont présenté récemment le résultat de leurs travaux à la conférence annuelle IVEC.
Aux États-Unis, CPI est la nouvelle identité de l'activité tubes électroniques, autrefois propriété de Varian, qui regroupe également des activités cédées par les sociétés Eimac, Bomac, SFD, Econco et GE (TWT). L3-ED est la nouvelle identité de l'activité tubes électroniques autrefois propriété de Litton, et qui regroupe des activités cédées par les sociétés Raytheon, RCA, Sylvania, Northrop-Grumman...
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