[發明專利]電子調諧磁控管

有效

• 申請號: 200910208123.3
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN102024652A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 小畑英幸;高橋邦彥
• 申請（專利權）人: 新日本無線株式會社
• 主分類號: H01J25/50
• 分類號: H01J25/50;H01J23/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 何騰云

技術領域

本發明涉及一種使微波振蕩的電子調諧磁控管，特別是一種結構簡單、根據來自外部的電信號使振蕩頻率改變的磁控管的構成。

背景技術

圖11表示以往的磁控管的基本結構，磁控管在中心配置陰極管1，在其外側與陰極管1同心地設置陽極殼2，同時，在周向將其內部空間分割成多個地配置多個陽極翼片3。即，該陽極翼片3相對于陰極管1成為正電極，同時，起到決定振蕩頻率的諧振器的作用，所以，與陽極殼2的內壁一起形成諧振腔。

另外，使磁控管的π模式振蕩最穩定地使用被稱為隔型帶4的線狀金屬導體，每次空出一個地連接作為如上述那樣分割成多個的諧振腔的分隔壁的陽極翼片3。在這樣的結構的磁控管中，其振蕩頻率根據諧振腔的電抗和由隔型帶4構成的電抗決定。

如上述那樣，在圖11的磁控管的構成中，由于振蕩頻率由機械的結構決定，所以，為了改變振蕩頻率，如不改變由機械結構決定的電抗，則不能改變振蕩頻率。作為一般的能夠實用化的頻率調諧手段，存在根據下述非專利文獻1的p.562所示原理的手段，該手段通過將金屬插入諧振腔，改變諧振腔的電抗，從而改變頻率。即，通過將金屬插入在諧振腔的內部，從而使諧振器的電感增加，特別是如插入在作為諧振腔的分隔壁的陽極翼片3的前端附近，則電容增加，結果，振蕩頻率變高。

另外，作為機械的調諧手段，在“MIROWAVE?MAGNETRON”MLT?Radiation?Laboratory?Series的p.569～572中公開了使金屬接近隔型帶4、陽極翼片3而進行的方法。

另外，如在日本特開2006-100066號公報中公開的那樣，具有這樣的方式，即，在管球的外側通過孔(或狹縫)設置外部諧振腔(或外部空間)，使配置在該外部諧振腔內的金屬板(或可動金屬片)的位置機械移動而調整，從而從管球外使諧振腔的電抗變化，由此控制振蕩頻率。

發明內容

然而，在日本特開2006-100066號公報中，作為改變頻率的手段，利用機械的可動部，存在將可動部設置在成為真空的外部諧振腔內這樣的制作上的困難。而且，在具有可動部的機械式的頻率改變手段中，由于響應慢，所以，雖然在使頻率緩慢改變的場合沒有問題，但不能實現如在1脈沖內使頻率改變的場合那樣的迅速變化，例如在數百納秒等內的頻率變化。

另一方面，作為電子調諧磁控管的例子，如在日本特開昭50-133763號公報及國際公開第92/020088號小冊子公開的那樣，在同軸型磁控管的管球內配置開關元件，能夠根據來自外部的信號改變配置在諧振腔內部的開關元件的導通狀態，通過改變上述諧振腔的電抗，使頻率改變。

然而，在這些日本特開昭50-133763號公報及國際公開第92/020088號小冊子中，需要在成為真空的管球內部裝入復雜的開關元件等而制造，存在制造上的困難、成本相關的問題。在磁控管那樣的真空管的場合，如氣體發生使真空度劣化，則特性容易改變，所以，需要維持高真空度。因此，不能使用容易發生氣體的材料，另外，接合也為在高溫下的錫焊，所以，在開關元件為半導體的場合等難以將其收容在管球內。

在日本特開昭50-133763號公報中，具有“雖然對外部的圓形電模式空腔進行排氣，但它不是必要條件”、“在某一實施例中，陶瓷圓筒那樣的習慣的氣密電磁波透過性的箱體在諧振器14的內側處于內壁的外側。因此，諧振器不被排氣”的記載，也可在大氣側準備電抗負荷，不產生上述制造上的困難、氣體發生的問題。

然而，在日本特開昭50-133763號公報的記載的發明中，需要多個用于合成而決定諧振頻率的多個電抗元件，存在一個負荷元件的電抗變化對整體頻率變化的影響減少的缺點。這是因為，通常的開關元件僅是本來的諧振腔或與諧振腔耦合的諧振器的一部分能夠使電抗改變，為了擴大頻率可變范圍，需要使用很多昂貴的開關元件。

圖12表示公開于日本特開昭50-133763號公報的圖1的圓形電模式磁控管的諧振電路。如圖12所示，輻條式車輪諧振器與圓形模式諧振器在多個部位(在圖1中為10個部位)耦合，各個的電抗相互影響而合成，決定諧振頻率。

另外，為了改變圓形模式諧振器的電抗，需要對寬范圍的諧振器的電抗產生大的影響，如不在全周設置多個電抗負荷元件，則不能獲得所期望的量的頻率變化。開關元件通常為了具有靜電電容，存在相對于偏置電壓使響應惡化的問題，在使用了多個開關元件18a的場合，其電容變大，不能用于要求高速響應的在脈沖內的頻率改變。