[實用新型]一種20kW/2450MHz注入鎖頻磁控管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420495556.8
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN204167252U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉友春;王榮川;白旭斌;王法禮;吳云龍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京三樂微波技術(shù)發(fā)展有限公司
• 主分類號: H01J25/50
• 分類號: H01J25/50;H01J23/00;H01J23/36
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及磁控管技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種20kW/2450MHz注入鎖頻磁控管。

背景技術(shù)

在2450MHz頻段，現(xiàn)有的單只磁控管的功率只能做到30kW，壽命2000小時，輸出功率與壽命非常有限。工業(yè)生產(chǎn)中加熱對象往往體積龐大，微波功率不夠高將直接影響加熱效果，并嚴(yán)重制約生產(chǎn)規(guī)模，遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的需求。

目前在微波加熱領(lǐng)域，功率合成技術(shù)使用的是非相干功率合成，也就是簡單將多個磁控管作為獨立微波源進行非相干功率合成，這樣將造成功率合成效率低、難以消除磁控管之間相互之間的干擾，嚴(yán)重影響微波源的工作穩(wěn)定性和工作壽命，甚至直接損壞微波源。原因是現(xiàn)有技術(shù)對連續(xù)波磁控管頻率的控制精度不高，因此磁控管的頻率離散型較大，一般在2450MHz±30MHz，遠(yuǎn)不能滿足注入鎖頻連續(xù)波磁控管對鎖頻帶寬的要求以及相干功率合成對連續(xù)波磁控管頻率的要求，即穩(wěn)定工作在2450MHz。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實用新型目的在于提供一種20kW/2450MHz注入鎖頻磁控管，頻率穩(wěn)定度高，并可延長磁控管的使用壽命，滿足不同行業(yè)對2450MHz頻率段連續(xù)波磁控管的工作需求，同時在在注入信號的控制下，連續(xù)波磁控管將穩(wěn)定工作在2450MHz，可滿足相干功率合成的要求，采用相干功率合成技術(shù)能獲得幾百上千千瓦甚至更高的高頻率穩(wěn)定度的微波輸出功率，滿足大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的實際需求。

為達成上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種20kW/2450MHz注入鎖頻磁控管，包括一穩(wěn)定電源、磁控管、激勵腔、電磁鐵、高穩(wěn)信號源、四端環(huán)形器以及吸收負(fù)載，其中：

所述穩(wěn)定電源作為一微波電源，與所述磁控管連接，所述磁控管以及電磁鐵固定在所述激勵腔上，所述穩(wěn)定電源、磁控管、電磁鐵及激勵腔構(gòu)成一微波能發(fā)生器，用于提供微波功率；

所述四端環(huán)形器具有四個端口，第一端口與所述高穩(wěn)信號源連接，第二端口與所述激勵腔連接，第三端口與一負(fù)載連接用于輸出微波功率至該負(fù)載，第四端口與所述吸收負(fù)載連接，所述吸收負(fù)載用于吸收反射功率；

所述高穩(wěn)信號源用于提供穩(wěn)定的2450MHz微波信號并通過所述四端環(huán)形器將2450MHz微波信號注入所述磁控管，該磁控管的振蕩頻率被所注入信號頻率控制，并輸出微波能經(jīng)所述第三端口輸出；

所述磁控管為一低外觀品質(zhì)因數(shù)的磁控管，其外觀品質(zhì)因數(shù)取值在100～120，且頻率在2450MHz±2.5MHz，連續(xù)波輸出功率≥20kW。

由以上本實用新型的技術(shù)方案可知，本實用新型提供的20kW/2450MHz注入鎖頻磁控管，其選用的低外觀品質(zhì)因數(shù)的磁控管，其具有如下優(yōu)點：1、采用V型水冷結(jié)構(gòu)，與散熱器結(jié)合，提高散熱效果，優(yōu)化陽極結(jié)構(gòu)設(shè)計；2、采用陶瓷輸出窗結(jié)構(gòu)，具有耐溫度沖擊，密封性能好等優(yōu)點；3、采用軸向天線輸出結(jié)構(gòu)，提高微波能的輸出效率；4、采用優(yōu)化設(shè)計的引線結(jié)構(gòu)，頻率穩(wěn)定度高，微波泄漏少；5、采用優(yōu)化的隔型帶間距設(shè)計、輸出結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低整個磁控管的低外觀品質(zhì)因數(shù)，確保其高頻率穩(wěn)定度和較好的工作穩(wěn)定性。因此，通過選用低外觀品質(zhì)因數(shù)的磁控管，使得注入鎖頻磁控管的頻率穩(wěn)定度高，微波泄漏少，工作穩(wěn)定性好，安全性能高。

本實用新型的20kW/2450MHz注入鎖頻磁控管，其結(jié)構(gòu)優(yōu)化，性能穩(wěn)定，可適用于工業(yè)用的各種大功率微波加熱設(shè)備的磁控管，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施方式20kW/2450MHz注入鎖頻磁控管的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為圖1實施例中激勵腔、磁控管及電磁鐵的安裝示意圖。

圖3為圖1實施例中磁控管的一個示例性結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3實施例中腔體組合的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖3實施例中腔體組合另一方向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖3實施例中輸出窗組合的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖3實施例中引線組合的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了更了解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

結(jié)合圖1和圖2所示，根據(jù)本實用新型的較佳實施例，一種20kW/2450MHz注入鎖頻磁控管，一穩(wěn)定電源101、磁控管102、激勵腔103、電磁鐵104、高穩(wěn)信號源105、四端環(huán)形器106以及吸收負(fù)載110。