[发明专利]一种磁控管

说明书

技术领域

本发明涉及磁控管，特别是一种用于微波炉或工业微波设备的5.8GHz频段的磁控管。

背景技术

磁控管是产生微波的真空电子管，因为振荡效率高，微波输出功率大，除了广泛应用于家用微波炉以外，还大量用作工业加热、化学处理等微波处理设备的微波发生源。而随着微波技术的发展，需要更高频率的磁控管，如5.8GHz频段连续波磁控管，来提高微波与介质材料的作用效果，改善材料性能，为新材料的研究提供更加有效的处理技术。

一般的磁控管，其阳极部件是由阳极筒、大交连环、小交连环和若干个叶片构成的谐振空腔，工作在被称做π模式的主振荡模式时，其相邻空腔间叶片端面处的相位差为π。然而由于结构的原因，磁控管会产生除这种π模式以外的许多振荡模式，并且在阳极叶片两侧端、大交连环、小交连环顶端和磁极底端之间形成端部寄生振荡。特别是当振荡频率提高时，端部寄生振荡更加突出，从而导致磁控管工作不稳定、振荡频谱差以及微波输出效率低，甚至磁控管无法工作等问题。

为了避免磁控管端部寄生振荡带来的负面影响，通常是在端部空间内配置该寄生振荡模式的吸收材料或其它滤波装置等；但这种技术方案结构复杂、加工精度要求高，制造成本大大提高。

发明内容

在此处键入本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种在不提高制造成本的情况下，尽量降低端部寄生模式对π模式的影响，稳定振荡在5.8GHz频段的磁控管，且该磁控管微波输出效率高，磁控管工作寿命长。同时，本发明的结构设计简单，工艺实现容易，材料成本低。

实现本发明目的的技术方案是：一种磁控管，包括有阳极部件、阴极部件，阳极部件包括圆柱筒状的阳极筒、固定在阳极筒内壁表面上呈放射状的若干阳极叶片和置于阳极筒内的大交连环、小交连环以及天线，阴极部件包括与阳极部件同轴装配的中心支杆组件和绕在中心支杆组件上的螺旋状灯丝，阳极部件的轴向方向上对称地安装一对软磁材料的锥形磁极，磁控管主振荡π模式的振荡波长为λ、频率为fo，其特征是，所述阳极叶片的顶端到锥形磁极底部的距离s在0.04λ~0.1λ范围内，阳极叶片的高度ha在0.14λ~0.20λ范围内。

上述磁极底部平整面的直径dc2，磁极底部中间圆孔的直径为dc1，所有阳极叶片端面以阳极筒轴线为中心形成的内接圆直径为da，小交连环的内外径分别为dr1、dr2,大交连环的内外径分别为db1、db2，所述各部件尺寸满足如下关系式：

da<dc1<dr1,db1<dc2<db2。

上述相对设置的锥形磁极底面与所述阳极叶片两侧端面、两侧大交连环和小交连环顶端所引起的寄生振荡频率f1与所述的主振荡π模式振荡频率fo满足如下关系式：f1-fo>150MHz。

本发明的有益效果是，由于采用上述的结构尺寸后，能够保持磁控管主模振荡频率和耦合度基本不变，而通过提高端部寄生模式的振荡频率f1，使得其与主模振荡频率fo相距较远，也就是说端部空间寄生模式的振荡对π模式振荡影响减小，结果得到以π模式稳定振荡、微波输出效率高的磁控管。因此，产品性能稳定，结构设计简单，工艺实现方便并且成本低。

附图说明

图1为本发明中阳极谐振系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明是一种磁控管，包括有阳极部件、阴极部件，阳极部件包括圆柱筒状的阳极筒1、固定在阳极筒1内壁表面上呈放射状的若干阳极叶片11和置于阳极筒1内的与阳极筒1共轴的大交连环12、小交连环13以及天线，阴极部件包括与阳极部件同轴装配的中心支杆组件和绕在中心支杆组件上的螺旋状灯丝2，阳极部件的轴向方向上对称地安装一对软磁材料的锥形磁极3，本发明主振荡π模式的振荡波长为λ，振荡频率为fo，其特征是，所述阳极叶片11的顶端到锥形磁极底部31的距离s在0.04λ~0.1λ范围内，阳极叶片11的高度ha在0.14λ~0.20λ范围内。

上述磁极底部31平整面的直径为dc2，磁极底部31中间圆孔的直径为dc1，所有阳极叶片11端面以阳极筒轴线为中心形成的内接圆直径为da，小交连环13的内外径分别为dr1、dr2，大交连环12的内外径分别为db1、db2，所述各部件尺寸满足如下关系式：

da<dc1<dr1,db1<dc2<db2。