CN100472703C - 磁控管 - Google Patents

Abstract

一种磁控管，包括设置在叶片外端表面上的半圆线电场调节凹槽，该叶片与正极体的内表面接触，以在叶片外端表面上分布均匀磁场。因此，利用设置在叶片外端表面上的电场调节凹槽使电场均匀分布，从而抑制产生不需要的谐振。

Description

磁控管

技术领域

本发明总体上涉及一种磁控管，更具体地说，涉及一种磁控管，其中设置在正极体和负极部分之间的多个叶片朝着正极体的中心轴线径向设置，从而产生微波。

背景技术

一般来说，磁控管是高频发生器，并且广泛地应用于在诸如微波炉之类的家用设备、以及诸如高频加热装置、粒子加速器和雷达之类的工业设备中。在磁控管中，在圆筒形正极体中，朝向正极体的中心轴线设置多个叶片，并且在正极体的中心轴线上，安装发射热离子的负极部分。

当从外部电源向负极部分提供电能时，负极部分的灯丝被加热，并随后从被加热的灯丝连续发射热离子，从而形成系列热离子。之后，在灯丝和叶片之间限定的激活空间内形成的电场和磁场的作用下，系列热离子环绕灯丝转动并移向叶片内端的表面之后，与叶片内端的表面接触。因此，由于每两个相邻叶片中的交变极性，系列热离子产生电势差。进而，在正极体和多个叶片之间形成的多个谐振电路中，由于交变极性的电势差连续产生振荡，从而产生与系列热离子的转速相对应的微波。

两个相邻叶片以及将两个相邻叶片彼此相连的部分正极体形成谐振电路。当磁控管工作时，电荷移过两个相邻的叶片以及将两个相邻叶片彼此相连的部分正极体，而且电荷的运动方向周期性地交替变化。利用电荷运动方向的交变周期可确定磁控管中产生的微波频率。

在磁控管工作期间，当电荷移过两个相邻叶片和部分正极体运动时，如果电场在叶片外端表面上分布的不均匀，就可能在产生于磁控管中的微波中产生不需要的谐波。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种磁控管，在该磁控管中，与正极体接触的叶片外端的结构得到改进，可使电场分布均匀，进而减少产生不需要的谐波。

本发明另外的方面和优点可部分体现在下述说明书中，并且可从该说明书中显而易见，或者通过实施本发明而获得教导。

通过提供一种磁控管可实现本发明的上述和/或其它方面，一种磁控管，包括：正极体；以及多个与正极体内表面连接的叶片，所述叶片朝向正极体的中心轴线径向设置，而且每个叶片都设有至少一个凹槽，所述凹槽设置在与正极体的内表面接触的每个叶片的外端表面上；设置在所述叶片上的所述凹槽可使均匀电场形成在叶片外端的表面上；每一叶片进一步包括：有选择地设置在叶片的上表面或者下表面上的天线连接部分，该天线连接部分被连接到天线上；以及所述凹槽在与设置天线连接部分相同方向的位置处对应设置在叶片外端表面的上部或者下部。

附图说明

通过结合附图，对最佳实施例做如下说明，本发明的上述和/或其它目的和优点将会清晰，而且更容易理解。

图1是根据本发明的实施例所述的磁控管的剖视图；

图2所述的示意图表示根据图1所示的本发明的实施例所述的磁控管的正极体、叶片和耦合环的结构；

图3的示意图表示根据如图2所示的本发明的实施例所述，在两个相邻叶片以及将两个叶片彼此相连的叶片正极体中的移动电荷的分布情况；

图4是在根据图1所示的本发明的实施例所述磁控管中，沿叶片外端表面的长度的电场分布的特征曲线。

具体实施方式

下面参照图示在附图中的实例详细说明本发明的优选实施例，其中全文相同的标号表示相同的部件。

下面，参照图1至4说明根据本发明的实施例所述的磁控管。图1是根据本发明所述磁控管的剖视图。如图1所示，在本发明所述的磁控管中，多个叶片104朝向正极体102的中心轴线以固定间隔径向设置，这些叶片104与正极体102一起组成正极部分，从而构成谐振电路。天线106连接到其中一个叶片，以将微波引导至外部。半圆形电场调节凹槽150设置在与正极体102接触的叶片104外端的表面上。电场调节凹槽150可使电场均匀分布在叶片104中。另外，叶片104利用设置在叶片104的上部和下部的两个耦合环116交替地连接到另一个叶片上。包括卷簧型灯丝112的负极部分在高温下发射热离子，该负极部分设置在正极体102的中心轴线上，并且在灯丝112和叶片104的内端之间限定激活空间114。

上部屏蔽件118a和下部屏蔽件118b分别安装在灯丝112的顶部和底部。中心引线120固定焊接在上部屏蔽件118a的底部，同时穿过下屏蔽件118b的通孔和灯丝112。侧引线122焊接在下部屏蔽件118b的底部。中心引线120和侧引线122与外部电源(未示出)电连接，并在灯丝112和叶片104内端之间限定的激活空间114内形成电场。

上部永久磁铁124和下部永久磁铁126分别安装在正极部分的顶部和底部，彼此面对的上下永久磁铁124和126的磁性相反。永久磁铁124和126把磁通量提供到激活空间114。上部磁极件134和下部磁极件136分别设置在正极体102的上部和下部，以把由上下永久磁铁124和126产生的磁通量引导至激活空间114。

上下磁轭128和130设置在上述部件的周围。上下磁轭128和130彼此磁连接，并形成将上部永久磁铁124和下部永久磁铁126彼此连接的磁路。

从灯丝112发射的热离子与正极部分的叶片104内端的表面碰撞，从而使叶片104和正极体102的温度急剧升高。热辐射销132把正极体102的高温区连接到下部磁轭130，进而把由正极部分产生的热量通过下部磁轭130辐射到外部。

当电压从外部电源单元施加在灯丝112上时，灯丝112被加热，并从被加热的灯丝112连续发射热离子，从而形成系列热离子。在形成在激活空间114内的电场和磁场的作用下，在环绕灯丝112转动并移向叶片104的内端之后，系列热离子与叶片104的内端接触，从而利用在相邻叶片104中形成的交变极性产生电势差。因此，在正极体102和多个叶片104之间形成的多个谐振电路中，利用交变极性产生的电势差，连续产生振荡，从而产生与系列热离子的转速相对应的微波，并将该微波通过天线106传输到外部。

图2所示的示意图表示根据本发明图1所示的实施例的所述磁控管的正极体102、叶片104、以及耦合环116a至116d。如图2所示，偶数个具有相同形状的叶片径向设置，从而使其外端表面与圆筒形正极体102的内表面接触，而且相邻叶片104以彼此相反的关系配置。也就是说，参照图2所示的两个相邻叶片104a和104b，可以理解两个叶片104a和104b设置成彼此相反的关系。详细地说，在每个叶片104a中，天线连接部分202a向上开口，而且电场调节凹槽105a设置在叶片104a外端表面的上部。相反，在每个叶片104b中，天线连接部分202b向下开口，而且电场调节凹槽150b设置在叶片104b外端表面的下部。

每个叶片104都电连接到上部耦合环116a和116b以及下部耦合环116c和116d。上部耦合环116a和116b被分成外、上部耦合环116a和内、上部耦合环116b。外、上部耦合环116a将奇数叶片104彼此电连接，而内、上部耦合环116b将偶数叶片104彼此电连接。

图3所示的示意图表示根据如图2所示的本发明的实施例所述，磁控管的两个相邻叶片104a和104b和将两个相邻叶片104a和104b彼此相连的正极体102中电荷运动的分布情况。该图是改进的示意图，其中当从正极体102的中心轴线向正极体102观察时，两个叶片104a和104b环绕正极体102在水平方向上展开。

如图3所示，移过叶片104a上部的电荷移向正极体102，同时在设于叶片104a上的电场调节凹槽150a的上部和下部扩散。扩散的电荷聚集起来，并移向相邻的叶片104b。相对于设于叶片104a上的电场调节凹槽150a附近的运动电荷的通道，运动电荷的通道长于叶片104a其它部分的电荷的通道。因此，在电场调节凹槽150a附近，电场强度降低。由于两个叶片104a和104b的结构一致，所以电场调节凹槽150a和150b的工作情况在电荷在相反方向移动的情况下相同。

图4是在根据图1所示的本发明的实施例所述磁控管中，沿叶片104a和104b外端表面的长度的电场分布(强度)的特征曲线。在图3中，叶片104a和104b外端的上下端分别由B和A’，A和B’表示。可以理解，在表示不设有电场调节凹槽的传统叶片的外端表面上的电场分布特征曲线402中，电场分布不均匀，而且在上端B和下端B’形成强电场。由于电场分布不均匀，产生了谐波。相反，可以理解，在设有电场调节凹槽150a和150b的叶片104a和104b的外端表面上的电场分布特征曲线404中，从A到B和从A’到B’延伸的外端表面上的电场分布是均匀的。

从所述的说明中可以清楚，本发明提供了一种微波炉，改进了叶片外端的结构，从而抑制了产生不需要的谐波。

尽管图示并说明了本发明的一些优选实施例，本领域的技术人员可以理解，对这些实施例的修改和变化都不脱离本发明的原理和精神实质，本发明的范围由所附的权利要求和其等同内容进行限定。

Claims (4)

1、一种磁控管，包括：

正极体；以及

多个与正极体内表面连接的叶片，所述叶片朝向正极体的中心轴线径向设置，而且每个叶片都设有至少一个凹槽，所述凹槽设置在与正极体的内表面接触的每个叶片的外端表面上；

设置在所述叶片上的所述凹槽可使均匀电场形成在叶片外端的表面上；

每一叶片进一步包括：

有选择地设置在叶片的上表面或者下表面上的天线连接部分，该天线连接部分被连接到天线上；以及所述凹槽在与设置天线连接部分相同方向的位置处对应设置在叶片外端表面的上部或者下部。

2、如权利要求1所述的磁控管，其特征在于所述凹槽呈半圆形。

3、如权利要求1所述的磁控管，其特征在于设置在所述叶片上的所述凹槽，可使移过多个叶片的两个相邻叶片、以及设置在两个相邻叶片之间的部分正极体的运动电荷在两个叶片外端的表面上速度均匀。

4、一种磁控管，包括：

正极体；

多个与正极体内表面连接的叶片，所述叶片朝向正极体的中心轴线径向设置，而且每个叶片都设有至少一个凹槽，所述凹槽设置在与正极体的内表面接触的每个叶片的外端表面上；

设置在正极体的中心轴线上的负极部分；

连接到多个叶片中的其中一个叶片的天线；以及

在正极体内形成磁场的磁性材料；

设置在所述叶片上的所述凹槽可使均匀电场形成在叶片外端的表面上；

每一叶片进一步包括：

有选择地设置在叶片的上表面或者下表面上的天线连接部分，该天线连接部分被连接到天线上；以及所述凹槽在与设置天线连接部分相同方向的位置处对应设置在叶片外端表面的上部或者下部。

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