JP2001035399A - Magnetron - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダー用マグネ
トロンにおいて、特に出力部の構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetron for a radar, and more particularly to a structure of an output section.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6に従来レーダー装置用マグネトロン
のアノード部分の平面図を示す。カソード1の周りを円
筒形状のアノード2で囲み、ベーン3により区切られて
いる。このような多分極構造のマグネトロンにおいて
は、幾つもの共振空間を有することから、マグネトロン
の動作時の状態に応じて基本波以外のスプリアスを発生
することは、原理的に充分可能性の高い事象となってい
る。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a plan view of an anode portion of a conventional magnetron for a radar device. A cathode 1 is surrounded by a cylindrical anode 2 and is separated by a vane 3. Since a magnetron having such a multi-polarized structure has several resonance spaces, generating spurs other than the fundamental wave in accordance with the state of operation of the magnetron is, in principle, an event with a sufficiently high possibility. Has become.
【0003】このスプリアスレベルについては、電波法
により厳しく規制されており、レーダー装置において
は、基本波の発振出力に対し−40dBc以下であるこ
とが要求されていて、マグネトロン単体では、このスプ
リアスを安定して押さえる事が難しい状況となってい
る。[0003] The spurious level is strictly regulated by the Radio Law. Radar equipment is required to have an oscillation output of -40 dBc or less with respect to the fundamental wave oscillation output. It is a situation that it is difficult to hold down.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】近年、レーダー装置か
らのスプリアス放射レベルの規制は、更に厳しくなりつ
つあり、上記のような従来のマグネトロンでは、他の特
性は充分満足するもののスプリアスに関しては、常に規
制値内に押さえることが難しい。また、さらに高いマー
ジンでスプリアスを押さえることは大変困難となってい
た。In recent years, the regulation of the level of spurious radiation from a radar device has become more stringent. In the above-mentioned conventional magnetron, other characteristics are sufficiently satisfied, but spurious is always required. It is difficult to keep within regulation values. Also, it was very difficult to control spurs with a higher margin.
【0005】一方、マグネトロンと出力アンテナの間に
フィルタを取り付けて使用する場合には、フィルタの共
振とマグネトロンの共振が相互的に干渉しマグネトロン
の発振異常や、フィルタの本来の減衰特性が得られない
状況がしばしば発生する。そのため両者の干渉を取り除
く事を目的として、両者の間にサーキュレータや、アイ
ソレータなどの素子を挿入する必要が生じコストやスペ
ース効率の面で問題があった。On the other hand, when a filter is mounted between the magnetron and the output antenna for use, the resonance of the filter and the resonance of the magnetron interfere with each other, and abnormal oscillation of the magnetron and the original attenuation characteristics of the filter are obtained. Not often situations occur. Therefore, it is necessary to insert an element such as a circulator or an isolator between the two for the purpose of removing interference between the two, and there has been a problem in terms of cost and space efficiency.
【0006】このような状況に鑑み、本発明は上記の問
題点を解決し、スプリアスレベルの小さいマグネトロン
を製造することを目的とする。In view of such a situation, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to manufacture a magnetron having a small spurious level.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、出力部にフィルタを有するマグネトロン
において、前記フィルタと前記マグネトロン出力部の位
置について、λgを基本周波数の管内波長、Nを自然数
とした場合、前記フィルタの電界最小点を前記マグネト
ロンの出力導波管内の電界最小点より、λg/4+N×
λg/2±λg/10の位置だけ離れた距離に置いた事
を特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention relates to a magnetron having a filter at an output section, wherein λg is a guide frequency of a fundamental frequency, and N is a position of the filter and the magnetron output section. When a natural number is used, the minimum point of the electric field of the filter is λg / 4 + N × from the minimum point of the electric field in the output waveguide of the magnetron.
It is characterized by being placed at a distance of λg / 2 ± λg / 10.
【0008】また、上記構成のマグネトロンにおいて、
前記フィルタと前記マグネトロン出力部との間に前記出
力導波管内への挿入量を可変可能に設けられたスタブを
有することを特徴とする。Further, in the magnetron having the above configuration,
A stub is provided between the filter and the magnetron output section so as to be able to change the amount of insertion into the output waveguide.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】図1は、本願の一実施例を示し、
11はマグネトロンの発振部で、出力部12を通して導
波管13と結合されている。したがって、発振部11で
発生したマイクロ波は、出力部12を経由して導波管1
3に出力されレーダーアンテナの方へ向かう。14はコ
ルゲート型のフィルタで図2にその周波数特性を示す。
この実施例による特性を見ると基本波(マグネトロンの
発振周波数に於ける)の周波数での減衰は、0.2dB
と小さく、通常、スプリアスとして発生するπ−1モー
ドの周波数に於ける減衰量は、33dBある。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
Reference numeral 11 denotes a magnetron oscillation unit, which is coupled to the waveguide 13 through an output unit 12. Therefore, the microwave generated by the oscillating unit 11 is transmitted through the output unit 12 to the waveguide 1.
It is output to 3 and heads for the radar antenna. Reference numeral 14 denotes a corrugated filter, whose frequency characteristics are shown in FIG.
Looking at the characteristics according to this embodiment, the attenuation at the frequency of the fundamental wave (at the oscillation frequency of the magnetron) is 0.2 dB.
The amount of attenuation at the frequency of the π-1 mode, which usually occurs as spurious, is 33 dB.
【0010】初期的に、マグネトロン単体でのスプリア
スのレベルが基本波に対し−45dBcある場合には、
コルゲート型フィルタの減衰量の最大値として考えられ
る33dBの減衰が行えれば、スプリアスは、基本波に
対し、−78dBc以下に押さえることが出来るはずで
あるが、実際に、該コルゲート型フィルタをマグネトロ
ン出力部に対して任意の位置(電気的な位置)に取り付
けたのでは、この33dBの効果は得られないばかり
か、その取り付け位置によっては、基本発振にも影響を
与えてしまい、出力電力の低下や基本発振のスベクトラ
ムの悪化をまねいてしまう。Initially, when the spurious level of the magnetron alone is -45 dBc with respect to the fundamental wave,
If the attenuation of 33 dB considered as the maximum value of the attenuation of the corrugated filter can be achieved, the spurious should be able to be suppressed to -78 dBc or less with respect to the fundamental wave. If it is attached to an arbitrary position (electrical position) with respect to the output unit, not only the effect of 33 dB cannot be obtained, but also the fundamental oscillation is affected depending on the attachment position, and the output power is reduced. This may lead to a decrease or deterioration of the fundamental oscillation spectrum.
【0011】図3は、コルゲート型フィルタの位相距離
と減衰量の関係で、横軸に出力導波管へのコルゲート型
フィルタの位相距離(電気長)、縦軸に基本波の出力電
力およびスプリアス減衰量を表したグラフである。横軸
の位相距離は、マグネトロン出力部の電界最小点とコル
ゲート型フィルタの電界最小点との電気的距離をとって
いるが、この距離が略λg/4+N・λg/2になる距
離とその前後の略±λg/10の範囲において、基本波
出力電力が安定し、かつ、スプリアス減衰量最大となっ
ており、この範囲の外においては急峻に基本波出力電力
が低下し、かつ、スプリアス減衰量が小さくなってい
る。すなわち、該フィルタの電界最小点を該マグネトロ
ンの出力道は管内の電界最小点より、略λg/4+N・
λg/2±λg/10の距離だけ離れた位置に置くこと
によりフィルタの効果を最大限に発揮できることが判る
(ここに、λgは基本波の管内波長、Nは、自然数とす
る。)。このグラフから、出力部の電界最小点とフィル
タの電界最小点の距離は、略λg/4+N・λg/2±
λg/10の離す事によりフィルタの効果を最大限に発
揮できる事が分かる。(ここに、λgは基本波の管内波
長、Nは、自然数。)FIG. 3 shows the relationship between the phase distance of the corrugated filter and the amount of attenuation. The horizontal axis represents the phase distance (electrical length) of the corrugated filter to the output waveguide, and the vertical axis represents the output power and spurious of the fundamental wave. It is a graph showing the amount of attenuation. The phase distance on the horizontal axis is the electrical distance between the minimum point of the electric field of the magnetron output unit and the minimum point of the electric field of the corrugated filter. This distance is approximately λg / 4 + N · λg / 2 and before and after the distance. In the range of approximately ± λg / 10, the fundamental wave output power is stable and the spurious attenuation amount is the maximum. Outside this range, the fundamental wave output power sharply decreases and the spurious attenuation amount is reduced. Is getting smaller. That is, the minimum point of the electric field of the filter is set to be approximately λg / 4 + N ·
It can be seen that the effect of the filter can be maximized by placing it at a distance of λg / 2 ± λg / 10 (where λg is the guide wavelength of the fundamental wave and N is a natural number). From this graph, the distance between the minimum point of the electric field of the output unit and the minimum point of the electric field of the filter is approximately λg / 4 + N · λg / 2 ±
It is understood that the effect of the filter can be maximized by separating λg / 10. (Here, λg is the guide wavelength of the fundamental wave, and N is a natural number.)
【0012】次に、図4は、アンテナ出力部42とコル
ゲート型フィルタ44の間に挿入量を可変できるスタブ
45を取り付けた実施例である。マグネトロンの出力位
相は、通常、±35度程のバラツキがあることが知られ
ている。Next, FIG. 4 shows an embodiment in which a stub 45 capable of changing the insertion amount is attached between the antenna output section 42 and the corrugated filter 44. It is known that the output phase of the magnetron usually has a variation of about ± 35 degrees.
【0013】このバラツキにより位相距離が、僅かにず
れることがあるため間に調整用のスタブを配置したもの
である。この微調整により、フィルタの効果を最大限に
引き出すようにしたものである。Since the phase distance may slightly deviate due to this variation, a stub for adjustment is arranged between them. By this fine adjustment, the effect of the filter is maximized.
【0014】図5は、本実施例によるマグネトロンの出
力スペクトラムである。本発明を利用することにより、
基本波に対して、−78dBcという極めて小さい値に
スプリアスを押さえることが可能になっている。FIG. 5 is an output spectrum of the magnetron according to the present embodiment. By utilizing the present invention,
With respect to the fundamental wave, it is possible to suppress spurious to a very small value of -78 dBc.
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればマ
グネトロンのスプリアス放射レベルを安定に低いレベル
で抑制することができようになるので、レーダー装置全
体としてのスプリアスレベルを従来よりも更に低く抑え
ることができる。As described above, according to the present invention, the spurious emission level of the magnetron can be stably suppressed at a low level, so that the spurious level of the entire radar apparatus can be further reduced as compared with the prior art. Can be suppressed.
【図1】本発明の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】コルゲート型フィルタの減衰特性を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating an attenuation characteristic of a corrugated filter.
【図3】コルゲート型フィルタの位相距離と減衰量の関
係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the phase distance and the amount of attenuation of a corrugated filter.
【図4】スタブを取り付けた実施例を示す図である。FIG. 4 is a view showing an embodiment in which a stub is attached.
【図5】本発明のマグネトロンの出力スペクトラムを示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing an output spectrum of the magnetron of the present invention.
【図6】従来のマグネトロンの内部構造を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing the internal structure of a conventional magnetron.
1:カソード、2:アノード、3:ベーン11:発振
部、12:出力部、13:出力導波管、14:コルゲー
ト型フィルタ、42:出力部、43:出力導波管、4
4:コルゲート型フィルタ、45:スタブ、1: Cathode, 2: Anode, 3: Vane 11: Oscillator, 12: Output, 13: Output waveguide, 14: Corrugated filter, 42: Output, 43: Output waveguide, 4
4: Corrugated filter, 45: stub,
Claims (2)
において、前記フィルタと前記マグネトロン出力部の位
置について、λgを基本周波数の管内波長、Nを自然数
とした場合、前記フィルタの電界最小点を前記マグネト
ロンの出力導波管内の電界最小点より、λg/4+N×
λg/2±λg/10の位置だけ離れた距離に置いた事
を特徴とするマグネトロン。In a magnetron having a filter at an output part, when λg is a guide wavelength of a fundamental frequency and N is a natural number, the minimum point of the electric field of the filter is determined by the position of the filter and the magnetron output part. From the electric field minimum point in the output waveguide, λg / 4 + N ×
A magnetron characterized by being placed at a distance of λg / 2 ± λg / 10.
との間に前記出力導波管内への挿入量を可変可能に設け
られたスタブを有することを特徴とする請求項1に記載
のマグネトロン。2. The magnetron according to claim 1, further comprising a stub provided between the filter and the magnetron output section so that the insertion amount into the output waveguide can be changed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11208564A JP2001035399A (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Magnetron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11208564A JP2001035399A (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Magnetron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001035399A true JP2001035399A (en) | 2001-02-09 |
Family
ID=16558282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11208564A Pending JP2001035399A (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Magnetron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001035399A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003004839A (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Furuno Electric Co Ltd | Radar |
GB2392004A (en) * | 2002-05-13 | 2004-02-18 | New Japan Radio Co Ltd | Magnetron device |
-
1999
- 1999-07-23 JP JP11208564A patent/JP2001035399A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003004839A (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Furuno Electric Co Ltd | Radar |
GB2392004A (en) * | 2002-05-13 | 2004-02-18 | New Japan Radio Co Ltd | Magnetron device |
GB2392004B (en) * | 2002-05-13 | 2006-01-18 | New Japan Radio Co Ltd | Magnetron device |
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