[实用新型]一种20kW/2450MHz注入锁频磁控管

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁控管技术领域，具体而言涉及一种20kW/2450MHz注入锁频磁控管。

背景技术

在2450MHz频段，现有的单只磁控管的功率只能做到30kW，寿命2000小时，输出功率与寿命非常有限。工业生产中加热对象往往体积庞大，微波功率不够高将直接影响加热效果，并严重制约生产规模，远不能满足大规模工业连续生产的需求。

目前在微波加热领域，功率合成技术使用的是非相干功率合成，也就是简单将多个磁控管作为独立微波源进行非相干功率合成，这样将造成功率合成效率低、难以消除磁控管之间相互之间的干扰，严重影响微波源的工作稳定性和工作寿命，甚至直接损坏微波源。原因是现有技术对连续波磁控管频率的控制精度不高，因此磁控管的频率离散型较大，一般在2450MHz±30MHz，远不能满足注入锁频连续波磁控管对锁频带宽的要求以及相干功率合成对连续波磁控管频率的要求，即稳定工作在2450MHz。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型目的在于提供一种20kW/2450MHz注入锁频磁控管，频率稳定度高，并可延长磁控管的使用寿命，满足不同行业对2450MHz频率段连续波磁控管的工作需求，同时在在注入信号的控制下，连续波磁控管将稳定工作在2450MHz，可满足相干功率合成的要求，采用相干功率合成技术能获得几百上千千瓦甚至更高的高频率稳定度的微波输出功率，满足大规模工业应用的实际需求。

为达成上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种20kW/2450MHz注入锁频磁控管，包括一稳定电源、磁控管、激励腔、电磁铁、高稳信号源、四端环形器以及吸收负载，其中：

所述稳定电源作为一微波电源，与所述磁控管连接，所述磁控管以及电磁铁固定在所述激励腔上，所述稳定电源、磁控管、电磁铁及激励腔构成一微波能发生器，用于提供微波功率；

所述四端环形器具有四个端口，第一端口与所述高稳信号源连接，第二端口与所述激励腔连接，第三端口与一负载连接用于输出微波功率至该负载，第四端口与所述吸收负载连接，所述吸收负载用于吸收反射功率；

所述高稳信号源用于提供稳定的2450MHz微波信号并通过所述四端环形器将2450MHz微波信号注入所述磁控管，该磁控管的振荡频率被所注入信号频率控制，并输出微波能经所述第三端口输出；

所述磁控管为一低外观品质因数的磁控管，其外观品质因数取值在100～120，且频率在2450MHz±2.5MHz，连续波输出功率≥20kW。

由以上本实用新型的技术方案可知，本实用新型提供的20kW/2450MHz注入锁频磁控管，其选用的低外观品质因数的磁控管，其具有如下优点：1、采用V型水冷结构，与散热器结合，提高散热效果，优化阳极结构设计；2、采用陶瓷输出窗结构，具有耐温度冲击，密封性能好等优点；3、采用轴向天线输出结构，提高微波能的输出效率；4、采用优化设计的引线结构，频率稳定度高，微波泄漏少；5、采用优化的隔型带间距设计、输出结构设计，降低整个磁控管的低外观品质因数，确保其高频率稳定度和较好的工作稳定性。因此，通过选用低外观品质因数的磁控管，使得注入锁频磁控管的频率稳定度高，微波泄漏少，工作稳定性好，安全性能高。

本实用新型的20kW/2450MHz注入锁频磁控管，其结构优化，性能稳定，可适用于工业用的各种大功率微波加热设备的磁控管，克服现有技术的不足。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式20kW/2450MHz注入锁频磁控管的结构原理图。

图2为图1实施例中激励腔、磁控管及电磁铁的安装示意图。

图3为图1实施例中磁控管的一个示例性结构示意图。

图4为图3实施例中腔体组合的结构示意图。

图5为图3实施例中腔体组合另一方向的结构示意图。

图6为图3实施例中输出窗组合的结构示意图。

图7为图3实施例中引线组合的结构示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

结合图1和图2所示，根据本实用新型的较佳实施例，一种20kW/2450MHz注入锁频磁控管，一稳定电源101、磁控管102、激励腔103、电磁铁104、高稳信号源105、四端环形器106以及吸收负载110。