nonode

Une nonode est une valve thermionique contenant neuf électrodes internes, généralement agencées comme une cathode, une anode et sept grilles entre elles. Cette configuration d'électrodes permet au tube de fonctionner aux fréquences ultra-hautes (UHF) et dans les bandes micro-ondes où les pentodes et les heptodes deviennent instables ou perdent leur gain. Les multiples grilles remplissent différentes fonctions: certaines contrôlent le faisceau d'électrons, d'autres suppriment le feedback et d'autres optimisent la transconductance pour la gamme de fréquences visée.

Les nonodes ont été développées pendant la guerre froide pour les systèmes militaires de radar, de communication et de guerre électronique. Les premières conceptions, comme la 4CX350A et les tubes similaires à anode céramique, ont été construites pour l'amplification RF en ondes continues et pulsées à des fréquences allant de 400 MHz à plusieurs gigahertz. La structure de grille lourde et l'espacement étroit des électrodes exigeaient une fabrication de précision; même de petites déformations mécaniques décalaient le point de fonctionnement ou causaient des arcs. Les nonodes modernes sont rares dans les nouveaux équipements, mais restent en service dans les installations militaires héritées, les systèmes radar maritimes et certaines applications industrielles de chauffage RF.

Architecture de la grille et gestion thermique

Les sept grilles remplissent des rôles qui se chevauchent. Les grilles suppressives les plus proches de la cathode empêchent l'émission secondaire de l'anode de refluer vers la grille de commande, maintenant le gain et réduisant le bruit. Les grilles-écrans stabilisent le faisceau d'électrons contre les effets de charge spatiale. La grille de commande module le courant du faisceau et accepte le signal d'entrée. Étant donné que plusieurs grilles créent des champs électromagnétiques complexes, les nonodes nécessitent un réglage précis de la polarisation et sont sensibles aux courants de fuite grille-cathode, qui augmentent avec la température ou le vieillissement.

La dissipation de la chaleur est critique. La plupart des nonodes industrielles et RF utilisent un refroidissement par eau ou par air forcé sur l'anode; la dissipation interne atteint couramment 500 watts ou plus. L'enveloppe en céramique ou en métal doit résister à la fois aux contraintes thermiques et au potentiel de tension entre les grilles, souvent de 2 à 4 kilovolts entre l'anode et la cathode. Les modes de défaillance incluent les courts-circuits grille-cathode, l'oxydation de la surface de l'anode, la perte de vide et l'emballement thermique si le refroidissement est interrompu.

Le terme «nonode» suit la convention de dénomination historique utilisée pour les tubes à vide: diode (2 électrodes), triode (3), pentode (5), heptode (7), et ainsi de suite. Il est moins courant dans le langage moderne que pentode ou tétrode, car les nonodes représentent un créneau étroit, apparaissant principalement dans les équipements RF et radar spécialisés. Aujourd'hui, la plupart des nouvelles amplifications UHF utilisent des dispositifs à semi-conducteurs, mais les nonodes restent appréciées dans les applications de haute puissance et de haute fiabilité où leur robustesse, leur capacité de gestion de puissance et leur immunité relative aux interférences électromagnétiques justifient leur taille, leur poids et leur charge de maintenance.