DE2800402A1

DE2800402A1 - Hohlraumresonatormagnetron mit einem antennenauskoppelsystem

Info

Publication number: DE2800402A1
Application number: DE19782800402
Authority: DE
Inventors: Franciscus Napoleon A Kerstens
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-01-17
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1978-07-20
Also published as: NL7700417A; CA1068002A; FR2377699A1; DE2800402C2; US4129834A; FR2377699B1; JPS6041417B2; JPS5390752A; GB1558048A

Description

N.V.Philipp6!-:Sa;np,-i&^x Eindhoven _ 3 . 2800402 _PHN _R6h8

Va/lld 17.10.77

"Ilolilraumresonatortnagnetron mit einem Antennenauskoppelsystem."

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hohl-

' raumresonatormagnetrorj, das enthält: ein Anodengohäuse , das mit sich auf der Innenseite von der Innenwand dieses Anodengehäuses her erstreckenden Anodenfahuen versehen ist; einen Ausgangs teil, der durcli einen kerami

schen Hohlzylinder gebildet Λ/ird, der sich einerseits einer Öffnung in der gut leitenden Röhrenwand anschliesst und andererseits vakuumdicht abgeschlossen ist; eine sich dm Ausgangsteil erstreckende Ai)-tenne, die mit mindestens einer der Anoden fahr» en ver-

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bunden ist, und ein 1/4/V -Filter für eine höhere Harmonische der Grundschwingung des Magnetrons, wobei dieses Filter im Ausgangsteil angebracht ist. Dei'artige Magnetrons werden vielfach in Mikrowellenofen für Speisebereitung u.dgl. verwendet.

Das Magnetron ist über ein kurzes Wellenrohrstück mit dein Ofenraum verbunden oder strahlt direkt in den Ofenraum hinein, Die Ausstrahlung der Grundschwingung von dem Ofen aus über den Türanschluss und über gege— benenfalls in der Tür vorhandene optische Fenster kann mit verhältiiismässig einfachen Mitteln in genügendem Masse beschränkt werden, um Anforderungen im Zusammenhang mit Gefahren in bezug auf die Gesundheit und Störstrahlung in Hochfrequenzgeräten

T5 zu erfüllen. In bezug auf die höheren Harmonischen,

die neben der Grundfrequenz in erheblichem Masse
erzeugt werden, ist dies beträchtlich weniger einfach. Nicht nur liegt das Verhältnis zwischen der Länge des Türrandes und der Fellenlänge noch viel ungünstiger, sondern auch ist der Einfluss kleiner Massabweichungen und Verformungen der Tür und der Nute viel grosser. Magnetrons für die obengenannten Anwendungen weisen eine Grundschwingung mit einer Frequenz von etwa 2^50 MHz auf; die zweite Harmonisclie weist also eine Frequenz von etwa 4900 MHz auf. Diese Frequenz liegt in der Nähe eines Frequenz-

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bandes für Fernmeldung, in dem mit sehr geringen Leistungen gearbeitet wird. Obgleich die Leistungen der höheren Harmonischen viele Faktoren 10 niedriger als diejenigen sind, die Schad€?n an der Gesundheit der Of engebrauclier herbeiführen könnten, können sie wohl Störungen in diesem Frequenzband für Telekommunikation herbeiführen. Es ist daher notwendig, die Ausstrahlung der höheren Harmonischen von dem Magnetron in den Ofen möglichst zu beschranken. Diese Erwägungen treffen auch für diejenigen Magnetrons zu, bei denen der TO —1—Modus eine stark von der Grundschwingung abweichende Frequenz, z.B. etwa '+3OO MHz im Vergleich zu 2k50Μϊζ, aufweist.

Bei der in der US-PS 3.849.737 beschriebenen Konstruktion ist das metallene Pumprohr zugleich mit dem darin aufgenommenen mittleren Leiter das Auskoppelsystems abgequetscht. Sofern <i±e Länge des Pump— rohres nicht genügend ist, um ein 1/4/L -Filter für die zweite Harmonische zu bilden, schliesst sich daran eine Metallisierung des Innenendes des keramischen Zylinders an. Durch die grosse Länge dieser Konstruktion sind die Abmess viii gen der Magnetronauskopplung aber nicht immer dazu geeignet, zusammen mit genormten Wellenrohren verwendet zu werden.

Beim bekannten Magnetron sind auch noch Filter für höhere Harmonische als die zweite Harmonische, wie

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eine Fortsetzung des keramischen Zylinders als ein nach innen gerichtetes Metallrohr, vorgesehen. Auch sind manchmal um den Innenleiter einseitig geschlossene Röhrchen kleinen Durchmessers und kleiner Länge angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion anzugeben, die geringe axiale. Abmessungen aufweist.

In einem Hohlraumresonatormagnetron der eingangs erwähnten Art ist nach der Erfindung das 1 /4 yL »-Filter für die höhere Harrnonische, dadurch gekennzeichnet, dass das i/^/L -Filter durch einen ersten mit der Antenne verbundenen Leiter, einen zweiten rohrförmigen den ersten Leiter koaxial umgebenden Leiter, der auf der von dem Anodengehäuse abgekehrten Seite für elektromagnetische Strahlung abgeschlossen und elektrisch mit dem ersten Leiter verbunden ist, und einen dritten koaxial zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter liegenden rohrförmigen Leiter gebildet wird, der auf der dem Anodengehäuse zugekehrten Seite für elektromagnetische Strahlung abschliessend mit dem ersten oder dem zweiten Leiter derart verbunden ist, dass ein zusammengefaltetes 1/h A -Filter erhalten ist.

Der genannte erste Leiter kann gegebenenfalls ein Teil der Antenne selber sein. Infolge der Tatsache,

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dass das Filter auf diese Weise in zwei axialen Teilen gefaltet ist, ist die benötigte Länge geringer als bei der bekannten Konstruktion und braucht keine Metallisierung auf dem keramischen Zylinder¹ angebracht zu werden. Auf einfache Weise kann nach der Erfindung zwischen den beiden axialen Teilen ein axial gerichtetes i/4 /[.-Filter für eine weitere höhere Harmonische, z.B. neben dem ersten Filter für die zweite Harmonische ein zweites Filter für die dritte oder eine höhere Ilar— monische, gebildet sein.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein Magnetron mit Auskoppel system nach der Erfindung,

und ;

Figuren 2 und 3 Abwandlungen dieses Auskoppelsystems .

In Fig. 1 bezeichnet 1 das kupferne Anodengehäuse eines Magnetrons mit einer Anzahl kupferner Anodenfahnen 2, die sich von der Innenwand des Anodengehäuses 1 zu einer schraubenlinienförmigen thorierten Wolfrarnkathode 3 erstrecken. Die Aiiodenfahnen 2 sind auf der Ober- und Unterseite in der Nähe der Kathode durch gut leitende Ringe h ("straps") wechselweise miteinander verbunden. Metallbuchsen 5 und

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6 1)11 dem die Eiidräuine. Der Eridraum 6 ist von eliiei¹ keratni .<;cli011 Pia I ie 7 verschlossen, in die die Kathodenzuführungsleiter 30 und 31 aufgenommen sind. Ein keramisches Fenster 8 schliesst sich an die offene Buchse

*3 5 an. Mit ti: Is einer Metallkappe 9 ist das Pumprohr

angeschlossen. Eine Schutzkappe- 11 verschliesst den Quetschpunkt des Puiiiprohres 10, Eine schmale flache Antenne 12 verbindet eine der Anodenfahnen 2 mit dem Punipejirolir 10, das mit dem Gebilde S/l 1 verbunden ist. Dieses Gebilde wird beim Gebrauch des Magnetrons in einen Wellenleiter oder Hohlraumresonator (oder gegebenenfalls Offenraurn) eingeführt. Ein umgefaltetes 1 Jh /(,-Filter für die zweite Harmonische wird hier also durch das Pumprohr 10 als ersten Leitor, die Zylinderwand der Kappe 9 als zweiten Leiter und einen zwischen diesem ersten und diesem zweiten Leiter liegenden Zylinder 13 als dritten Leiter gebildet. Der Zylinder I3 ist mit einem Flansch 1k versehen, der mit der Zylinderwaiid der Kappe 9 ver— blinden ist. Der Flansch 1'f kann auch nach innen gerichtet sein, wobei er mit dem Pumprohr 10 verbunden wird.

Auf diese Weise beträgt die axiale Abmessung des i/'i A -Filters nur etwa die Hälfte dieser Abmessung bei einer Konstruktion, bei der das Filter nicht unigefaltet ist. Das Magnetron ist weiter

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mit axial magiietisierten dauenna;pie tischen Scheiben 15 und 16, Kühlrippen 17 und einem Magnetjoch 18, das zugleich als Kühlergehäuse dient, verseben.

In Fig. 2 wird das l/h X -Filter für die zweite Harmonische zwischen einem Zylinder 23 als dem vierten Leiter \md dem Pumprohr 10 als dem ersten Leiter und weiter zwischen einem Zylinder 25 als dein dritten Leiter und der Zyliiiderwand der Kappe 9 als dem zweiten Leiter gebildet. Die zwischen den ZyI Lu-dem liegenden Räiime sind mit ti! Is eines Flansches 2h und einer Abrundung 26 für elektromagnetische Strahlung abgeschlossen. Das zwischen 2') und 25 gebildete Filter kann ein Filter für die drittes oder eine höhere Harmonische sein.

In Fig. 3 besteht der einzige Unterschied mit Fig. 2 darin, dass der Eingang des Filters am Aussendurchinesser statt am Innendurchmesser liegt; auch in bezug auf Fig. 1 ist eine deicirtige Abwandlung möglich.

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Leerse ite

Claims

PHN 8648 Patentansprüche;

1. Hohlraumresonatormagnetron, das enthält: ein Anodengehäuse, das mit sich auf der Innenseite von der Innenwand dieses Anodengehäuses her erstreckenden Anodenfahnen versehen ist; einen Ausgangsteil, der durch einen keramischen Hohlzylinder gebildet wird, der sich einerseits einer Öffnung in der gut leitenden Röhrenwand anschliesst und andererseits vakuumdicht abgeschlossen ist; eine sich im Ausgangsteil erstreckende Antenne, die mit mindestens einer der Anodenfahnen verbunden ist, rind ein 1/4 /( -Filter für eine höhere Harmonische der Grundschwingung des Magnetrons, wobei dieses Filter im Ausgangsteil angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das λ/Η /t-Filter durch einen ersten mit der Antenne verbundenen Leiter, einen zweiten rohrförmigen den ersten Leiter koaxial umgebenden.Leiter, der auf der von dem Anodengehäuse abgekehrten Seite für elektromagnetische Strahlung abgeschlossen und elektrisch mit dem ersten Leiter verbunden ist, und einen dritten koaxial zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter liegenden rohrförmigen Leiter gebildet wird, der auf der dem Anodengehäuse zugekehrten Seite für elektromagnetische Strahlung abschliessend mit dem ersten oder dem zweiten Leiter derart verbunden ist, dass ein zusammengefaltetes \/hA -Filter erhalten ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Hohlraumresouatormagnetroii nach. Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Anodengehäuse zugekehrten Seite der dritte Leiter für elektromagnetische Strahlung· abschliessend mit dem ersten Leiter verbunden ist und ein vierter rohrförmiger Leiter" koaxial zwischen dem dritten und dem zweiten Leiter liegt, wobei dieser vierte Leiter auf der von dem Anodengehäuse abgekehrten Seite: für elektromagnetische Strahlung abschliessend mit dem dritten Leiter verbunden ist, derart, dass der dritte und der vierte Leiter ein \/h\. -Filter für eine weitere höhere Harmonische bilden.

3. Hohlraumresoiiatorrnagiietron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Anodeiigehäuse zugekehrten Seite der dritte Leiter für elektromagnetische Strahlung abschliessend mit dem zweiten Leiter verbunden ist und ein vierter rohrförmiger Leiter koaxial zwischen dem dritten und dem ersten Leiter liegt, wobei dieser vierte Leiter auf der von dem Anodengehäuse abgekehrten Seite für elektromagnetische Strahlung abschliessend mit dem dritten Leiter verbunden ist, derart, dass der dritte und der vierte Leiter ein 1/4^ -Filter für eine weitere höhere Harmonische bilden.

SO 982 9 /0715