[其他]磁控管

無效

• 申請號: 87107007
• 申請日: 1987-10-16
• 公開（公告）號: CN87107007A
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發明（設計）人: 信江等隆;松本朋秀;曳野禎
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01J25/50
• 分類號: H01J25/50
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東,程天正

本發明是關于磁控管的，更詳細地說，是借助電子作用范圍的改進磁控管。

近年來，正在廣泛普及的電子作用范圍磁控管，為實現供、求兩個方面對于體積小、重量輕、價格低等要求的技術改進，并未達到飽和。根據上述情況，對于這種借助電子作用范圍的磁控管，也要求減小體積、減輕重量、提高效率、降低噪聲、降低價格。

關于第一課題（即減小體積、減輕重量），首先可以考慮改進磁路。通用的磁控管利用鐵氧體磁體，考慮過變成利用鋁鎳鈷合金或釤鈷合金來減小磁路的體積和重量。但是，鑒于降低價格這一重要的市場趨勢，不能用上述兩種磁性材料取代鐵氧體磁體。

作為利用鐵氧體磁體而能解決第一個課題的其它手段，可以考慮改進磁控管的輸出部分構造。也就是說，通用磁控管的輸出天線是平行于陽極圓柱軸線方向設置的;現在的磁控管，把輸出天線設置在垂直于陽極圓柱軸線的方向上。這種構成的優點是，能夠減小與輸出天線長度方向有關的磁控管主體結構的尺寸。如果利用這一點，可以求得電子作用范圍磁控管的主體小型化。

關于第二個課題（即提高效率），因為這一效率由把作為陰極部分放出的電子運動能轉換成高頻能的變換率的電子效率與把作為陽極諧振電路所產生的高頻能向陽極外導出的導出率的電路效率的乘積來決定，所以，第二個課題歸結為提高電子效率或提高電路效率。

作為提高電子效率的手段，可以考慮：把可作為陽極諧振電路的諧振腔數的陰極直徑與包圍陰極的陽極內徑的相對結構最佳化（即作為空間的最佳化）;把該作用空間內的磁場分布均勻化;把作用空間內高頻場的作用最佳化（即把高頻場對于電子的作用最佳化），等等。

這些手段中的前兩種，大體可以利用過去各種方法所形成的技術建立起來。例如，對于作用空間的最佳化，為了產生穩定的π模振蕩，可以把陰極半徑r_c與陽極內半徑r_a之比對于諧振腔個數N設計成滿足下式：

(γc)/(γa) ≈ (N-4)/(N+4)

還有，對于磁場分布的均勻化，可以對應于把設置在作用空間軸線兩端的極靴形狀搞好。

可是，關于高頻場對于電子作用的最佳化，還沒有能明確談及到的方法與結構。對此，后文將論述。

另一方面，作為提高電路效率的方法，可以考慮：提高諧振電路的Q值的方法（即減小諧振腔內的損耗）;加大負載電路與諧振電路之間的耦合的方法。

通常，是在用前一種方法設計的諧振電路中，引入后一種方法。但是，由于耦合度的增大，噪音成比例的增大。因此，雖然下述課題解決了降低噪聲及與之有聯系的問題，但是，必須選擇把噪聲抑制在指標以內的最佳的耦合度。

關于第三個課題（降低噪聲），多半利用附加了對發生了的噪聲的濾波電路來進行抑制的。其中，也可以考慮對于噪聲的發生本身來進行抑制。例如，諧振腔群是由葉片形成的，在位于陰極對面的葉片的前端側面長度方向的邊緣上進行適當的切削加工，來抑制前端側面附近電子的紊流運動，從而抑制噪聲;或者，把設置于作用空間軸線兩端的極靴與陽極絕緣開來，以抑制陰極長度方向流出的電子流，從而抑制噪聲。

作為解決上述各個課題的手段，在美國專利USP????No????4，310，786中所公開的各種結構，是很有興趣的。

在它舉的實例中，所示磁控管結構的主要特征是陰極的支撐結構。也就是說，利用一對與陽極絕緣開來的極靴把陰極支撐起來。還有，第二個特征是把一對環圈設置于葉片內陽極圓柱軸線的中點上;第三個特征是，把輸出天線設置在垂直于陽極圓柱軸線的方向上。因此，如果參照上述各個課題，這是具有體積小、噪聲低的一種結構。

至于效率，可以認為它比過去通用的磁控管低，其理由詳述于后。

還有，關于第二個特征模式分隔環圈的構成，可以考慮各種構成，美國專利USP????No????3，553，524示出了其中一部分。它記述了：如果利用過去的實例，為了能夠穩定地維持π模振蕩，模式分隔環圈的位置與通用磁控管中設置于葉片的上、下相比較，設置于葉片內較好。但是，美國專利USP????No????4，310，786表明，由于其所示的環圈設置結構使生產成本提高了，所以，在通用磁控管中難于利用;然而，如果利用美國專利USP????No????4，056，756和美國專利USP????No????4，179，639中所公開的方法，這一問題也能得到解決。

可是，關于在葉片內設置環圈的具體作用，尚不十分明確。

本發明的主要目的是提供體積小、效率高、噪聲低，并且生產成本與廣泛應用的磁控管相同的磁控管。