CN108511307A - 一种磁控微波源 - Google Patents
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Abstract
一种磁控微波源不需要高真空腔体，不用灯丝阴极，主体由放电腔室，放电介质，RF电源，RF电源天线，磁体回路和能量输出器组成，放电腔室内充放电介质，通过设置磁体回路令磁力线经过放电腔室，能量输出器与放电腔室连接。RF电源天线通过激励放电介质产生等离子体放电。在等离子体放电过程中产生大量的电子，这些运动电子受到磁场的作用辐射出微波并经过能量输出器输出。通过改变磁体回路磁场强度改变微波频率。通过改变等离子体放电强度可以改变微波输出的功率。该磁控微波源不需要高真空腔体，不用灯丝阴极因此提高了环境适应性和使用寿命。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种磁控微波源。
背景技术
目前，公知的微波源主要是磁控管，其主要构造由阴极、阳极、能量输出器、磁路系统和高真空腔体组成。阴极为发射电子设计，材料主要为钨丝、钽丝、碳纤维等高熔点材质，在灯丝高温工作时存在灯丝易断裂，并且灯丝受轰击溅射令其寿命短。其次磁控管工作需要高真空环境，因此磁控管本体需要保持良好真空密封。
发明内容
为了克服现有的磁控管的不足,本发明提供一种磁控微波源，该磁控微波源不需要高真空腔体，不用灯丝阴极，因此提高了微波源的环境适应性和使用寿命。并且其输出微波频率和功率可调。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磁控微波源主体由放电腔室，放电介质，RF电源，RF电源天线，磁体回路和能量输出器组成。其特征是：放电腔室内充放电介质，设置用于激励放电腔室内放电介质的的RF电源天线，并且RF电源天线与RF电源连接。通过设置由永久磁体，电磁体，超导磁体或它们的组合构成的磁体回路,令磁力线经过放电腔室。能量输出器与放电腔室连接。启动RF电源，RF电源天线通过激励放电腔室内放电介质产生等离子体放电。在等离子体放电过程中产生大量的电子，这些运动电子在放电腔室内受到磁场的作用发生运动速度和方向的改变，电子动能部分转化为辐射出的微波。辐射出的微波经过与放电腔室连接的能量输出器输出。通过改变磁体回路磁场强度可以改变辐射出的微波频率，磁场越强辐射微波基频越高。通过改变放电强度可以改变辐射微波输出的功率，放电强度越大辐射微波功率越高。
本发明的有益效果是，该磁控微波源不需要高真空腔体，不用灯丝阴极，因此提高了微波源的环境适应性和使用寿命。并且其输出微波频率和功率可调。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的示意图。
图中1. RF电源 ，2.电磁铁电源，3.电磁铁线圈 ，4.磁极，5. RF电源天线，6. 能量输出器，7.永磁体 ，8. 磁力线，9. 放电腔室。
具体实施方式
在图1中，一种磁控微波源主体由无氧铜放电腔室9，由20%-30%氦气和剩余氩气组成的放电介质，2MHz频率、5千瓦功率的RF电源1，电容式RF电源天线5，磁体回路和不锈钢波导管构成的能量输出器6组成。放电腔室9内充1个大气压的放电介质，设置用于激励放电腔室9内放电介质的的RF电源天线5于放电腔室9内两端，并且RF电源天线5与RF电源1连接。电磁铁线圈3和磁极4形成电磁铁并且由电磁铁电源2连接供电，通过设置电磁铁和永久磁体7构成的磁体回路布局，令磁力线8经过放电腔室9。能量输出器6与放电腔室9连接。启动RF电源1，RF电源天线5通过激励放电腔室9内放电介质产生等离子体放电。在等离子体放电过程中产生大量的电子，这些运动电子在放电腔室9内受到磁力线8磁场的作用发生运动速度和方向的改变，动能部分转化为辐射出的微波。辐射出的微波经过与放电腔室9连接的不锈钢波导管构成的能量输出器6输出。通过改变磁体回路磁场强度可以改变辐射出的微波频率，磁场越强辐射微波基频越高。微波频率（ｆ）同磁场强度（Ｂ）的关系由公式ｆ＝ｎ＊２８＊Ｂ决定（当磁场强度Ｂ为1特斯拉，那么ｎ等于1的基频ｆ为28GHz）。通过改变放电强度可以改变辐射微波输出的功率，放电强度越大辐射微波功率越高。
Claims (4)
1.一种磁控微波源主体由放电腔室，放电介质，RF电源，RF电源天线，磁体回路和能量输出器组成，其特征是：放电腔室内充放电介质，设置用于激励放电腔室内放电介质的RF电源天线，并且RF电源天线与RF电源连接，通过设置磁体回路令磁力线经过放电腔室，能量输出器与放电腔室连接。
2.根据权利要求1所述的一种磁控微波源，其特征是：磁体回路由永久磁体或电磁体或超导磁体或它们的组合构成。
3.根据权利要求1所述的一种磁控微波源，其特征是：RF电源天线是电容式或电感式或波导式或它们的组合构成。
4.根据权利要求1所述的一种磁控微波源，其特征是：放电介质由单质或化合物或它们的组合构成。
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| CN201810369590.3A CN108511307A (zh) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | 一种磁控微波源 |
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Publications (1)
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| CN108511307A true CN108511307A (zh) | 2018-09-07 |
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| CN201810369590.3A Pending CN108511307A (zh) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | 一种磁控微波源 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN108511307A (zh) |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US4916361A (en) * | 1988-04-14 | 1990-04-10 | Hughes Aircraft Company | Plasma wave tube |
| US4978889A (en) * | 1988-04-14 | 1990-12-18 | Hughes Aircraft Company | Plasma wave tube and method |
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2018
- 2018-04-24 CN CN201810369590.3A patent/CN108511307A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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