[發明專利]一種75kW/915MHz大功率連續波磁控管

有效

• 申請號: 201310131716.0
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103258704A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 王榮川;劉友春;楊宋寒;吳云龍;黃萍
• 申請（專利權）人: 南京三樂電子信息產業集團有限公司;南京三樂微波技術發展有限公司
• 主分類號: H01J25/50
• 分類號: H01J25/50;H01J23/38;H01J23/033
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊海軍

技術領域

本發明涉及一種磁控管，具體涉及一種75kW、915MHz大功率連續波磁控管。

背景技術

微波加熱是將微波作為一種能源來加以利用，當微波與物質分子相互作用，產生分子極化、取向、摩擦、碰撞、吸收微波能而產生熱效應，這種加熱方法就稱為微波加熱。微波加熱方法優于傳統的蒸汽加熱、電熱、紅外加熱方法，具有高效、加熱均勻、易控，便于實現自動化、設備體積小、產品質量好、消毒、殺菌，產品安全衛生等優點。微波能發生器已廣泛地用于化工、中藥萃取、醫療等行業，用來進行催化反應、材料分析、殺菌處理等。磁控管是微波加熱設備的核心部件，隨著工業加熱使用范圍的不斷擴大，國內外市場上對大功率連續波磁控管的需求逐漸增加。而大功率連續波磁控管的研究較少，目前沒有結構穩定，功率大，輸出效率高，使用安全的連續波磁控管。因此，為了滿足工業快速發展的需求，很有必要在現有技術基礎上設計開發一種功率大，應用安全，可廣泛應用的75kW連續波磁控管。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種結構設計合理，負載駐波小，功率大，輸出效率高，微波泄漏少，安全性能更高的75kW連續波磁控管，本發明通過大量實驗優化陽極結構，采用易于加工、特性阻抗高的扇形諧振系統結構，并對陽極冷卻結構進行優化，采用∏型水路冷卻結構，散熱效果更好，并通過大量實驗對陰極結構進行大量實驗篩選優化，打火幾率明顯減少，工作更加穩定，并對天線組合進行大量實驗篩選，采用軸向天線輸出結構，保證高的輸出效率，本發明提供的75kW大功率連續波磁控管是一種性能優越，結構新穎，可適用于工業用的大功率微波加熱設備的磁控管。

技術方案：為了實現以上目的，本發明所采取的技術方案為:

一種75kW連續波磁控管其特征在于，它包括陽極腔體組合，陰極引出線組合，與陽極腔體組合相連的水管，與陽極腔體組合相連的輸出窗組合，固定在陽極腔體組合上的天線組合，天線組合位于輸出窗內部，固定在陽極腔體組合一端的內極靴，所述的陽極腔體組合包括位于腔體內的腔體葉片，設置在腔體外周的水冷套，水冷套內設有隔水環，每個腔體葉片上均開設有進水管，出水管和螺紋狀水嘴塞子，設置在腔體兩端，用于增加模式分割度的隔膜帶，連接在腔體葉片上的輸出線，分別連接在腔體兩側的引線端端蓋接頭和輸出端端蓋接頭，所述的腔體葉片間構成特性阻抗高的扇槽形諧振系統，所述的腔體葉片的水路結構構成∏型水路冷卻結構。

以上所述的75kW連續波磁控管，所述的輸出窗既能使磁控管形成密閉的空間，又能保證功率輸出。

作為優選方案，以上所述的75kW連續波磁控管，所述的隔膜帶為雙環雙隔膜帶，本發明創新的采用雙環雙隔膜帶可以有效的增加π模的分隔度，防止跳模，性能更加穩定，具有很好的技術效果。

作為優選方案，以上所述的75kW連續波磁控管，所述的扇槽形諧振系統的諧振腔數目為10。本發明通過大量實驗篩選諧振腔的結構，優選得到特性阻抗較高的扇槽形諧振腔系統。

本發明扇槽形諧振系統的設計核算：

（a）諧振系統特性阻抗的選擇

特性阻抗由下式確定:

ρs=(kv)2Ua2P0Qe]]>(歐)

式中，k_v—高頻電壓比例系數，k_v=0.25

U_a—陽極電壓，U_a=18000V

P₀—輸出功率，P₀=75000W

Q_e—外觀品質因素，Q_e=120

可得，ρ_S=3.24Ω，取ρ_S=3.24Ω

（b）諧振系統等效電感和等效電容的計算