JP2008108657A - Magnetron - Google Patents

Magnetron Download PDF

Info

Publication number
JP2008108657A
JP2008108657A JP2006292144A JP2006292144A JP2008108657A JP 2008108657 A JP2008108657 A JP 2008108657A JP 2006292144 A JP2006292144 A JP 2006292144A JP 2006292144 A JP2006292144 A JP 2006292144A JP 2008108657 A JP2008108657 A JP 2008108657A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetron
cathode
side end
filament
boss portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006292144A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5162880B2 (en
Inventor
Nagisa Kuwabara
なぎさ 桑原
Takeshi Ishii
健 石井
Masayuki Aiga
正幸 相賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2006292144A priority Critical patent/JP5162880B2/en
Priority to EP07104880A priority patent/EP1840933B1/en
Priority to US11/727,460 priority patent/US8159137B2/en
Priority to CN2007101016115A priority patent/CN101047095B/en
Publication of JP2008108657A publication Critical patent/JP2008108657A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5162880B2 publication Critical patent/JP5162880B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetron in which noise in a low frequency band of 30 MHz or lower can be reduced without deteriorating load stability due to phases, and the accuracy of an assembling dimension can be secured without increasing the number of components. <P>SOLUTION: A coil-shape filament 3 is arranged between an input side end hat 62 and an output side end hat 7 supported by a cathode support rod 8. The input side end hat 62 has a tapered boss 62 extending in an action space direction with a small diameter and has further a small-diameter boss 62b having a step at its tip. The small-diameter boss 62b of the input side end hat 62 and one end 3a of the filament 3 are adhered and the other end 3b is adhered to a boss 7a of the end hat 7. Here, a free length part F in a tube axial direction forming an electron emission part of the filament 3 that is not adhered to the end hats 62 and 7 is arranged so as to be displaced to the output side with respect to the tube axial direction H of a plate-shaped vane 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高周波利用装置等に用いられるノイズの低減が図られたマグネトロンに関するものである。   The present invention relates to a magnetron with reduced noise used in a high frequency utilization device or the like.

従来のマグネトロンについて図面を用いて説明する。   A conventional magnetron will be described with reference to the drawings.

図8は、従来品におけるマグネトロンの電子が運動する作用空間部分を示した縦断面図である。このマグネトロンは、陽極筒体1の内側に複数の板状ベイン2(この図では2枚のみ見えている)が放射状に配置され、これら板状ベイン2は均圧リング9,10,11,12によって1枚おきに連結されている。このように均圧リング9,10,11,12を1枚おきに連結することにより、マグネトロンがπモードで安定して発振するようになる。そして、陽極筒体1の軸心に沿って、コイル状のフィラメント3と一対のエンドハット6,7および陰極支持棒8からなる陰極13が装備されている。このフィラメント3はトリウムを1〜2%含有するタングステンで形成され、表面を浸炭することによって仕事関数を下げ電子が放出しやすくなる工夫が施されている。さらに一対のエンドハット6,7は、フィラメント3の管軸方向両端部に電子が管軸方向に漏洩するのを抑制するために配置され、フィラメント3の端部3a,3bと固着されている。ここで、エンドハット6,7に固着されているフィラメント3の端部3a,3bは浸炭されていないため仕事関数が高く、ほとんど電子放出を行わず、実際に電子放出を行う電子放出部はフィラメント3における浸炭されておりエンドハット6,7に固着されていない軸方向自由長領域である。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a working space portion in which electrons of a magnetron in a conventional product move. In this magnetron, a plurality of plate-like vanes 2 (only two are visible in this figure) are arranged radially inside the anode cylinder 1, and these plate-like vanes 2 are formed by pressure equalizing rings 9, 10, 11, 12. Are connected every other. By connecting the pressure equalizing rings 9, 10, 11, 12 every other piece in this way, the magnetron oscillates stably in the π mode. Along the axial center of the anode cylinder 1, a coil 13 including a coiled filament 3, a pair of end hats 6, 7 and a cathode support rod 8 is provided. The filament 3 is made of tungsten containing 1 to 2% of thorium, and is devised to reduce the work function and to easily emit electrons by carburizing the surface. Further, the pair of end hats 6 and 7 are disposed at both ends of the filament 3 in the tube axis direction so as to prevent electrons from leaking in the tube axis direction, and are fixed to the end portions 3 a and 3 b of the filament 3. Here, since the end portions 3a and 3b of the filament 3 fixed to the end hats 6 and 7 are not carburized, the work function is high and hardly emits electrons. The electron emitting portion that actually emits electrons is a filament. 3 is an axial free length region that is carburized in 3 and is not fixed to the end hats 6 and 7.

このようなマグネトロンにおいて、従来、マグネトロンで発生したノイズを低減させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In such a magnetron, a technique for reducing noise generated in the magnetron has been conventionally proposed (for example, see Patent Document 1).

図9は、上記特許文献1で開示されたマグネトロンの陽極筒体内の一部分を示した縦断面図である。このマグネトロンは、図8の構成に加え、陰極13の両端部に金属製の円筒体4,5が配置されている。陰極13の入力側の円筒体4は入力側エンドハット6に固着されており、陰極13の出力側の円筒体5は出力側エンドハット7に固着されている。これらの円筒体4,5は、フィラメント3から放射された電子の広がりを抑制するものであり、マグネトロンがこれらの円筒体4,5を装備していることにより、30MHz〜200MHz帯のノイズを著しく低減することができる。   FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a part of the anode cylinder of the magnetron disclosed in Patent Document 1. In this magnetron, in addition to the configuration shown in FIG. 8, metal cylindrical bodies 4 and 5 are arranged at both ends of the cathode 13. The input side cylindrical body 4 of the cathode 13 is fixed to the input side end hat 6, and the output side cylindrical body 5 of the cathode 13 is fixed to the output side end hat 7. These cylindrical bodies 4 and 5 suppress the spread of electrons radiated from the filament 3, and since the magnetron is equipped with these cylindrical bodies 4 and 5, noise in the 30 MHz to 200 MHz band is remarkably increased. Can be reduced.

なお、図10は、本願発明者等が実測した、図8に示すこれらの円筒体4,5を全く設けていない従来品での1GHz以下のノイズレベルを示す波形図である。確かに、円筒体を全く設けていない従来品にあっては、ノイズが200MHz以下でとりわけ大きく、その点で特許文献1に記載があるように、30MHz〜200MHz帯のノイズの低減は有意義であることが分かる。
特公平4−77412号公報
FIG. 10 is a waveform diagram showing a noise level of 1 GHz or less in a conventional product actually measured by the inventors of the present application and not including these cylindrical bodies 4 and 5 shown in FIG. Certainly, in the conventional product in which no cylindrical body is provided, noise is particularly large at 200 MHz or less, and as described in Patent Document 1, noise reduction in the 30 MHz to 200 MHz band is significant. I understand that.
Japanese Patent Publication No. 4-77412

一般にマグネトロンは、陰極の電子放出部から放出された電子が、陰極と陽極の間に加えられた静電界による力と、管軸方向に加えられた静磁界によるローレンツ力により、陰極の周りを旋回しながら周回している。そして、板状ベインと陽極筒体および均圧リングにより形成される複数個の共振器の固有振動により、電子はバンチングされ電子束を形成する。すると、この電子束の回転により板状ベインに誘導電流が流れ、共振し、マイクロ波エネルギーに変換される。   In general, a magnetron swirls around the cathode by the force generated by the electrostatic field applied between the cathode and the anode and the Lorentz force generated by the static magnetic field applied in the tube axis direction. I am circling around. The electrons are bunched by the natural vibration of the plurality of resonators formed by the plate-shaped vane, the anode cylinder, and the pressure equalizing ring to form an electron bundle. Then, an induced current flows through the plate-shaped vane by the rotation of the electron bundle, resonates, and is converted into microwave energy.

この電子束の形状は、マグネトロンに結合された負荷によって決定されるマイクロ波電界の強度に依存し、発振周波数に大きな影響を与える。さらには、マイクロ波電界の強度が強く、その影響を受け電子束が鋭い形状になると、押し込められた電子の相互作用により、ノイズのレベルは上がる。図12は、位相を変化させたときのノイズレベルを表示したものである。   The shape of the electron flux depends on the intensity of the microwave electric field determined by the load coupled to the magnetron, and has a great influence on the oscillation frequency. Furthermore, if the intensity of the microwave electric field is strong and the electron bundle becomes sharp due to the influence, the noise level increases due to the interaction of the pushed-in electrons. FIG. 12 shows the noise level when the phase is changed.

また、電源線を伝搬するノイズや空間に放射されるノイズは、電界や磁界に歪みが生じ直交電磁界が保てない作用空間の管軸方向端部において主に発生していると考えられている。   In addition, noise that propagates through power lines and noise that is radiated into the space is considered to be mainly generated at the tube axis direction end of the working space where the electric field and magnetic field are distorted and the orthogonal electromagnetic field cannot be maintained. Yes.

それらの事実に鑑み、特許文献1で開示された技術では、管軸方向端部において放出された電子が運動できないよう、円筒体を設けている。   In view of these facts, in the technique disclosed in Patent Document 1, a cylindrical body is provided so that electrons emitted at the end in the tube axis direction cannot move.

ところが、特許文献1に開示された技術では、30MHz〜200MHz帯のノイズは低減させることができたものの、従来のマグネトロンに付属しているコイルやコンデンサ等で構成されるノイズフィルター(図示せず)では抑制が困難な30MHz以下の帯域については着目されていなかった。また特許文献1に開示された技術をもとに本願発明者等が行った実験では、作用空間内に円筒体4,5を配置することにより、作用空間内の静電界分布が変化してしまい、位相による負荷安定度が著しく劣化する傾向にあった。さらに、上記の特許文献1に開示された技術では、各円筒体4,5はエンドハット6,7に固着されていたものの、エンドハット6,7とはそれぞれ別体品であることから、部品点数を増加させると共に、組立寸法の精度確保が困難になるという問題があった。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, although noise in the 30 MHz to 200 MHz band can be reduced, a noise filter (not shown) configured by a coil, a capacitor, or the like attached to a conventional magnetron. However, attention has not been paid to a band of 30 MHz or less which is difficult to suppress. Further, in an experiment conducted by the inventors of the present invention based on the technique disclosed in Patent Document 1, the electrostatic field distribution in the working space is changed by arranging the cylindrical bodies 4 and 5 in the working space. The load stability due to the phase tended to deteriorate significantly. Furthermore, in the technique disclosed in Patent Document 1, the cylindrical bodies 4 and 5 are fixed to the end hats 6 and 7, but the end hats 6 and 7 are separate parts. In addition to increasing the number of points, it is difficult to ensure the accuracy of the assembly dimensions.

本発明は、前述した問題点を解決するべく、上記知見に鑑みてなされたものであり、その目的は、位相による負荷安定度を劣化させることなく、30MHz以下の低い周波数帯におけるノイズを低減でき、しかも、部品点数を増加することなく組立寸法の精度も確保することができるマグネトロンを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned knowledge in order to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is to reduce noise in a low frequency band of 30 MHz or less without degrading load stability due to phase. And it is providing the magnetron which can ensure the precision of an assembly dimension, without increasing a number of parts.

上記目的は下記構成により達成される。   The above object is achieved by the following configuration.

(1)本発明のマグネトロンは、複数枚の板状ベインが中心軸に向かって放射状に配設されてなる円筒状の陽極筒体と、前記陽極筒体の中心軸上に陰極支持棒によって配設される陰極と、前記陰極を軸線方向に挟持する前記陰極支持棒上の位置に設けられた一対のエンドハットとを具備し、前記陰極の電子放出部が管軸方向に変位して配置されていて、かつ前記一対のエンドハットのうち入力側エンドハットはボス部が作用空間方向に径小となって延出し、前記ボス部の先端に段を有して更に細い径小ボス部が形成されており、前記入力側エンドハットの径小ボス部と前記陰極を構成するフィラメントの一方の端部が固着され、前記フィラメントの他方の端部が出力側エンドハットのボス部と固着されていることを特徴とする。   (1) A magnetron according to the present invention includes a cylindrical anode cylinder in which a plurality of plate-shaped vanes are arranged radially toward the central axis, and a cathode support rod disposed on the central axis of the anode cylinder. And a pair of end hats provided at positions on the cathode support rod that sandwich the cathode in the axial direction, and the electron emission portion of the cathode is arranged displaced in the tube axis direction. In addition, the input-side end hat of the pair of end hats has a boss portion with a small diameter extending in the direction of the working space, and has a step at the tip of the boss portion to form a narrower diameter small boss portion. A small-diameter boss portion of the input-side end hat and one end portion of the filament constituting the cathode are fixed, and the other end portion of the filament is fixed to the boss portion of the output-side end hat. It is characterized by that.

(2)上記(1)に記載のマグネトロンにおいて、前記入力側エンドハットのボス部が、作用空間方向にテーパー状に径小となって延出していることを特徴とする。   (2) In the magnetron according to the above (1), the boss portion of the input side end hat extends in a taper shape with a small diameter in the working space direction.

(3)高周波利用装置において、上記(1)または(2)に記載のマグネトロンを具備することを特徴とする。   (3) The high-frequency utilization apparatus includes the magnetron described in (1) or (2) above.

係る構成によれば、位相による負荷安定度を劣化させることなく、30MHz以下の低い周波数帯におけるノイズを低減でき、しかも、部品点数を増加することなく組立寸法の精度も確保することができる。   According to such a configuration, it is possible to reduce noise in a low frequency band of 30 MHz or less without deteriorating load stability due to phase, and it is possible to ensure the accuracy of assembly dimensions without increasing the number of components.

上記(1)に記載のマグネトロンによれば、浸炭されたフィラメントが管軸方向に対し変位して配置されているため、陰極のフィラメントが板状ベインと対向しない部分からは電子放出されず、ノイズに起因する不要電子の放出が抑制される。さらに、マイクロ波電界強度は、共振器の管軸方向中央部すなわち板状ベインの管軸方向中央部がもっとも強いと考えられるが、電子放出分布を変位させているため、電子が放出される位置でのマイクロ波電界の強度は、変位させていない場合より弱められ、マイクロ波電界から電子が受ける影響は小さくなる。これらのことから、30MHz以下の低い周波数帯におけるノイズを低減できる。また、陰極の両端各々に円筒体を設ける従来のマグネトロンと異なり、電子放出部自体の配置を変位させるだけであるので、部品点数の増加を防ぐとともに、組立は従来と同様に行え、組立寸法の精度を十分に確保することができる。さらに、電子が運動できる作用空間寸法は従来と何ら変わりないため、位相による負荷安定度は劣化しない。   According to the magnetron described in the above (1), since the carburized filaments are displaced with respect to the tube axis direction, electrons are not emitted from the portion where the cathode filament does not face the plate-shaped vane, and noise is generated. The emission of unwanted electrons due to the is suppressed. Furthermore, the microwave electric field strength is thought to be strongest at the tube axial center of the resonator, that is, the plate axial center of the plate-shaped vane. However, since the electron emission distribution is displaced, the position where electrons are emitted. The intensity of the microwave electric field at is weaker than when it is not displaced, and the influence of electrons on the microwave electric field is reduced. Therefore, noise in a low frequency band of 30 MHz or less can be reduced. In addition, unlike conventional magnetrons in which a cylindrical body is provided at each end of the cathode, it is only necessary to displace the arrangement of the electron emitters, so that the increase in the number of parts can be prevented and assembly can be performed in the same manner as in the past. Sufficient accuracy can be secured. Further, since the working space dimension in which the electrons can move is not different from the conventional one, the load stability due to the phase does not deteriorate.

上記(2)に記載のマグネトロンによれば、入力側エンドハットのボス部形状によって電界分布が急激に変化することなく、かつ電子の軸方向への拡散を抑制するため、負荷安定度が向上する。   According to the magnetron described in (2) above, the load stability is improved because the electric field distribution does not change abruptly due to the shape of the boss portion of the input side end hat and the diffusion of electrons in the axial direction is suppressed. .

上記(3)に記載の高周波利用装置によれば、30MHz以下の周波数帯におけるノイズの低ノイズ化が図れるので、コイルやコンデンサ等のノイズ対策部品が小容量のもので済み、その分、コストダウンが図れる。   According to the high frequency utilization device described in (3) above, noise can be reduced in a frequency band of 30 MHz or less, so that noise countermeasure parts such as coils and capacitors can be of a small capacity, and the cost can be reduced accordingly. Can be planned.

以下、本発明の好適な実施の形態に係るマグネトロンを図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a magnetron according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るマグネトロンの陰極部分を示す縦方向の部分断面図である。なお、この図に示す陰極部分以外の構成は先の図8に示される従来のマグネトロンと同一構成であるので省略し、また図8と共通する構成には同一の符号を付けている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a cathode portion of a magnetron according to Embodiment 1 of the present invention. Since the configuration other than the cathode portion shown in this figure is the same as that of the conventional magnetron shown in FIG. 8, the configuration common to FIG. 8 is denoted by the same reference numeral.

図1において、本実施の形態のマグネトロンは、陰極支持棒8で支持された入力側エンドハット61と出力側エンドハット7の間にコイル状のフィラメント3が配置されている。特に、本実施の形態では、入力側エンドハット61は図8における形状に対し径の太い径大ボス部61aが作用空間内まで伸びており、径小ボス部61bとフィラメント3の端部3aが固着されている。出力側エンドハット7は従来と同形状であり、ボス部7aとフィラメント3の端部3bが固着されている。ここで、フィラメント3のエンドハット61およびエンドハット7に固着されていない、すなわち電子放出を行うことのできる管軸方向自由長部Fの寸法は、管軸方向寸法Hを9.5mmに設定してある板状ベイン2の約75%に設定されるとともに、電子放出部を成す管軸方向自由長部Fの位置が出力側に変位して配置されている。   1, in the magnetron of the present embodiment, a coiled filament 3 is disposed between an input side end hat 61 and an output side end hat 7 supported by a cathode support bar 8. In particular, in the present embodiment, the input-side end hat 61 has a large-diameter boss portion 61a that is thicker than the shape in FIG. 8 extending into the working space, and the small-diameter boss portion 61b and the end portion 3a of the filament 3 are It is fixed. The output-side end hat 7 has the same shape as the conventional one, and the boss 7a and the end 3b of the filament 3 are fixed. Here, the dimension of the free length portion F in the tube axis direction that is not fixed to the end hat 61 and the end hat 7 of the filament 3, that is, capable of emitting electrons, is set to the tube axis direction dimension H of 9.5 mm. The plate-shaped vane 2 is set to about 75% of the plate-shaped vane 2 and the position of the tube axis direction free length portion F forming the electron emission portion is displaced to the output side.

このように電子放出部を、管軸方向に短小化し、かつ作用空間に対し管軸方向に変位させることで、直交電磁界が保てない作用空間の管軸方向端部における電子放出が片側で抑制される。これにより、主に電源線を伝搬するノイズや空間に放射されるノイズの原因となる作用空間の管軸方向端部での電子運動を最小限に抑制しつつ、総電子放出量を調整することにより、位相による負荷安定度を劣化させることなく、従来技術に示された円筒体を陰極の両側に設ける場合よりも、広帯域に亘るノイズの低減が図れる。また、円筒体を設ける場合よりも部品点数が削減でき、かつ、組立寸法の精度を十分に確保することが可能となる。   In this way, by shortening the electron emitting portion in the tube axis direction and displacing it in the tube axis direction with respect to the working space, electron emission at the end portion in the tube axial direction of the working space where the orthogonal electromagnetic field cannot be maintained is on one side. It is suppressed. As a result, the amount of electron emission can be adjusted while minimizing the electron movement at the end of the working space in the tube axis direction, which mainly causes noise propagating through the power line and noise radiated into the space. Thus, noise over a wide band can be reduced as compared with the case where the cylindrical bodies shown in the prior art are provided on both sides of the cathode without degrading the load stability due to the phase. In addition, the number of parts can be reduced as compared with the case where a cylindrical body is provided, and the accuracy of assembly dimensions can be sufficiently ensured.

ここで、本願発明者等が実証のため行った、マイクロ波発振信号を測定した実験結果を示す。   Here, an experimental result of measuring a microwave oscillation signal performed by the inventors of the present application for verification is shown.

図2は、本実施の形態である、マグネトロンの電子放出部を成す管軸方向自由長部Fの寸法を板状ベイン2の管軸方向寸法Hの約75%に設定し、かつ、出力側に変位させた場合の30MHz以下のノイズレベルを示す波形図であり、図3は、電圧定在波比(VSWR)をVSWR≒1.5として位相を変化させたときの、各位相におけるノイズレベルを示す図である。図3において、横軸は測定に用いたスラグチューナの挿入位置を示している。実験に用いた導波管の管内波長は約140mmであるので、半波長の約70mmで同じ位置に戻る。また、図4は、電子放出部を板状ベインの管軸方向に対し変位させず中央に配置したまま、電子放出部を成す管軸方向自由長部Fの寸法を変えたときのマグネトロンのノイズレベルの変化を示す図、図5は電子放出部を出力側に変位させて、電子放出部を成す管軸方向自由長部Fの寸法を変えたときのマグネトロンの発振効率とノイズレベルの変化を示す図である。   FIG. 2 shows that the dimension of the tube axis direction free length F constituting the electron emission portion of the magnetron, which is the present embodiment, is set to about 75% of the dimension H of the plate vane 2 in the tube axis direction, and the output side FIG. 3 is a waveform diagram showing a noise level of 30 MHz or less when the phase is displaced, and FIG. 3 shows a noise level at each phase when the voltage standing wave ratio (VSWR) is changed to VSWR≈1.5. FIG. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the insertion position of the slag tuner used for the measurement. Since the in-tube wavelength of the waveguide used in the experiment is about 140 mm, it returns to the same position at about 70 mm of the half wavelength. Further, FIG. 4 shows the noise of the magnetron when the dimension of the free length portion F in the tube axis direction forming the electron emission portion is changed while the electron emission portion is not displaced with respect to the tube axis direction of the plate-shaped vane. FIG. 5 is a diagram showing changes in the level. FIG. 5 shows changes in the oscillation efficiency and noise level of the magnetron when the electron emitting part is displaced to the output side and the dimensions of the tube axis free length part F forming the electron emitting part are changed. FIG.

図2から明らかなように、本実施の形態の場合、図11に示した円筒体を全く設けていない従来品のノイズレベル特性と比較して、30MHz以下のノイズレベルが低減している。   As is apparent from FIG. 2, in the case of the present embodiment, the noise level of 30 MHz or less is reduced as compared with the noise level characteristic of the conventional product in which the cylindrical body shown in FIG. 11 is not provided.

また、図3から明らかなように、本実施の形態の場合、図12に示した円筒体を全く設けていない従来品のノイズレベル特性と比較して、位相によるノイズ変動が低く抑えられている。   Further, as is clear from FIG. 3, in the case of the present embodiment, the noise fluctuation due to the phase is suppressed lower than the noise level characteristic of the conventional product in which the cylindrical body shown in FIG. 12 is not provided at all. .

電子放出部の位置に関しては、図4から明らかなように、板状ベインの管軸方向に対し変位させず中央に配置したままでは、電子放出部を成す管軸方向自由長部Fの寸法を変えてもノイズレベルにはほとんど変化が生じないが、図5から明らかなように、出力側へ変位させた場合、電子放出部を成す管軸方向自由長部Fの寸法を変えるとノイズレベルも変化する。したがって、ノイズレベルを低減するためには、電子放出部を板状ベインの管軸方向に対し変位させることが有効である。   As is clear from FIG. 4, with respect to the position of the electron emission portion, the dimension of the free length portion F in the tube axis direction constituting the electron emission portion is set as it is without being displaced with respect to the tube axis direction of the plate-shaped vane. Even if it is changed, the noise level hardly changes, but as is apparent from FIG. 5, when it is displaced to the output side, if the dimension of the tube axis free length portion F forming the electron emitting portion is changed, the noise level is also changed. Change. Therefore, in order to reduce the noise level, it is effective to displace the electron emission portion with respect to the tube axis direction of the plate-shaped vane.

一方、電子放出部を成す管軸方向自由長部Fの寸法に関しては、図5から明らかなように、板状ベイン2の管軸方向寸法Hに対し50%以上であれば、マグネトロンの発振効率70%以上を確保することができる。これは、主に作用空間中央における電子運動が、マグネトロンの発振効率に寄与しているためである。さらに図5から明らかなように、板状ベイン2の管軸方向寸法Hに対し80%以下であれば、ノイズのレベルを80dB以下に低く抑えることが可能である。   On the other hand, as is apparent from FIG. 5, the dimension of the tube axis direction free length F constituting the electron emission part is 50% or more of the dimension H of the plate-shaped vane 2 in the tube axis direction. 70% or more can be secured. This is mainly because the electron motion in the center of the working space contributes to the oscillation efficiency of the magnetron. Further, as apparent from FIG. 5, the noise level can be suppressed to 80 dB or less as long as it is 80% or less with respect to the dimension H in the tube axis direction of the plate-shaped vane 2.

(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2に係るマグネトロンの陰極部分を示す縦方向の部分断面図である。なお、この図に示す陰極部分以外の構成は前述した図8の従来のマグネトロンと同一構成であるので省略し、また図1,図8と共通する構成には同一の符号を付けている。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a partial vertical cross-sectional view showing the cathode portion of the magnetron according to the second embodiment of the present invention. Since the configuration other than the cathode portion shown in this figure is the same as that of the conventional magnetron of FIG. 8 described above, it is omitted, and the same reference numerals are given to the configurations common to FIGS.

図6において、本実施の形態のマグネトロンは、上記した実施の形態1を示す図1における入力側エンドハットの径大ボス部の形状を変えたものである。   In FIG. 6, the magnetron of the present embodiment is obtained by changing the shape of the large-diameter boss portion of the input side end hat in FIG.

図7は、図1における入力側エンドハット61の径大ボス部61aの外径寸法Dに対するマグネトロンの負荷安定度(MoB[mA])の関係を示すものである。   FIG. 7 shows the relationship between the load stability (MoB [mA]) of the magnetron and the outer diameter D of the large-diameter boss portion 61a of the input-side end hat 61 in FIG.

図7から明らかなように、入力側エンドハット61の径大ボス部61aの外形寸法は、径の小さいほうがマグネトロンの負荷安定度が向上している。   As is clear from FIG. 7, the outer diameter of the large-diameter boss portion 61a of the input-side end hat 61 is improved in the load stability of the magnetron when the diameter is small.

そこで、本実施の形態では、図6に示すように、入力側エンドハット62は、テーパー状ボス部62aが作用空間方向に径小となって延出し、このテーパー状のボス部62aの先端に段を有して更に細い径小ボス部62bが形成されており、入力側エンドハット62の径小ボス部62bと陰極を構成するフィラメント3の一方の端部3aが固着されている。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the input-side end hat 62 has a tapered boss portion 62a extending with a small diameter in the working space direction, and is formed at the tip of the tapered boss portion 62a. A boss portion 62b having a smaller diameter and having a step is formed, and the boss portion 62b with a small diameter of the input side end hat 62 and one end portion 3a of the filament 3 constituting the cathode are fixed.

フィラメント3の他方の端部3bは出力側エンドハット7のボス部7aと固着され、フィラメント3の電子放出部を成す管軸方向自由長部Fが板状ベイン2の管軸方向部Hに対して出力側に変位して配置されている。   The other end portion 3 b of the filament 3 is fixed to the boss portion 7 a of the output side end hat 7, and the tube axis direction free length portion F forming the electron emission portion of the filament 3 is relative to the tube axis direction portion H of the plate-shaped vane 2. Are displaced to the output side.

このように電子放出部を管軸方向に対して変位させて配置することにより、磁場・電場の不均一により主にノイズ成分となる端部の一方からの電子放出が抑制されるため、不要電子が抑制されラインノイズが低減する。   By displacing the electron emission part in this way with respect to the tube axis direction, electron emission from one of the end parts that are mainly noise components due to nonuniform magnetic and electric fields is suppressed, so unnecessary electrons Is suppressed and line noise is reduced.

また、入力側エンドハットの径大ボス部の形状を、作用空間方向に径小となるように延出したテーパー状にすることにより、電界分布が急激に変化することなく、かつ電子の軸方向への拡散を抑制することができるため、負荷安定度が向上する。   In addition, the shape of the large-diameter boss part of the input side end hat is tapered so that the diameter becomes smaller in the working space direction, so that the electric field distribution does not change rapidly and the axial direction of the electrons. Since the diffusion to the load can be suppressed, the load stability is improved.

さらに、入力側エンドハットのプレス成形においても、抜き強度が向上するため、量産化が可能となる。   Furthermore, since the punching strength is improved in press molding of the input side end hat, mass production becomes possible.

以上、説明してきたように、本実施の形態のマグネトロンによれば、作用空間内における電子放出部を管軸方向に変位させることにより、円筒体を全く設けていない従来品や、円筒体4,5と同等のものを陰極3の両側に設けた場合よりも30MHz〜200MHz帯のノイズの低減は勿論のこと、30MHz以下の低い周波数帯におけるノイズも同時に低減することができる。   As described above, according to the magnetron of the present embodiment, a conventional product in which no cylindrical body is provided, or a cylindrical body 4, by displacing the electron emitting portion in the working space in the tube axis direction. The noise in the 30 MHz to 200 MHz band can be reduced as well as the noise in the lower frequency band of 30 MHz or less as compared with the case where the equivalent of 5 is provided on both sides of the cathode 3.

また、本実施の形態のマグネトロンを電子レンジ等の高周波利用装置に用いた場合も上記同様に低ノイズ化が図れることから、コイルやコンデンサ等のノイズ対策部品が小容量のもので済み、その分、コストダウンが図れる。   In addition, when the magnetron of the present embodiment is used in a high-frequency device such as a microwave oven, noise can be reduced in the same manner as described above, so that noise countermeasure parts such as coils and capacitors need only have a small capacity. Cost reduction can be achieved.

本発明にかかるマグネトロンは、電子レンジやマイクロ波発生装置、及びその装置を用いた高周波利用装置等のマグネトロンを使用する用途への適用が可能である。   The magnetron according to the present invention can be applied to uses that use a magnetron, such as a microwave oven, a microwave generator, and a high-frequency utilization device using the device.

本発明の実施の形態1に係るマグネトロンの部分断面図Partial sectional view of the magnetron according to the first embodiment of the present invention. 図1のマグネトロンにおける30MHz以下のノイズレベルを示す波形図Waveform diagram showing a noise level of 30 MHz or less in the magnetron of FIG. 図1のマグネトロンにおける位相変化によるノイズレベルの変化を示すグラフThe graph which shows the change of the noise level by the phase change in the magnetron of FIG. 電子放出部を中央に配置したまま電子放出部を成す管軸方向自由長部Fの寸法を変えた時の、マグネトロンのノイズレベルの変化を示すグラフThe graph which shows the change of the noise level of a magnetron when the dimension of the tube-axis direction free length part F which comprises an electron emission part is changed with the electron emission part arrange | positioned in the center. 電子放出部を出力側に変位させて電子放出部を成す管軸方向自由長部Fの寸法を変えた時の、マグネトロンの発振効率とノイズレベルの変化を示すグラフA graph showing changes in the oscillation efficiency and noise level of the magnetron when the dimension of the tube-axis-direction free length F forming the electron emission portion is changed by displacing the electron emission portion to the output side 本発明の実施の形態2に係るマグネトロンの部分断面図Partial sectional view of a magnetron according to a second embodiment of the present invention 図1のマグネトロンにおける入力側エンドハットの径大ボス部の外形寸法に対するマグネトロンの負荷安定度の関係を示すグラフThe graph which shows the relationship of the load stability of a magnetron with respect to the external dimension of the large diameter boss | hub part of the input side end hat in the magnetron of FIG. 円筒体を全く設けていない従来品の陽極筒体内部の一部分を示す縦断面図Longitudinal sectional view showing a part of a conventional anode cylinder without any cylindrical body 従来の陰極端部の入出力側に円筒体を設けたマグネトロンの陽極筒体内部の一部分を示す縦断面図A longitudinal sectional view showing a part of an anode cylinder of a magnetron provided with a cylinder on the input / output side of a conventional cathode end 図8のマグネトロンにおける1GHz以下のノイズレベルを示す波形図Waveform diagram showing a noise level of 1 GHz or less in the magnetron of FIG. 図8のマグネトロンにおける30MHz以下のノイズレベルを示す波形図Waveform diagram showing a noise level of 30 MHz or less in the magnetron of FIG. 図8のマグネトロンにおける位相変化によるノイズレベルの変化を示すグラフThe graph which shows the change of the noise level by the phase change in the magnetron of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 板状ベイン
3 フィラメント
3a,3b フィラメントの端部
7 出力側エンドハット
7a ボス部
8 陰極支持棒
13 陰極
61,62 入力側エンドハット
61a 径大ボス部
61b、62b 径小ボス部
62a テーパー状ボス部
2 Plate-shaped vane 3 Filament 3a, 3b End of filament 7 Output side end hat 7a Boss portion 8 Cathode support rod 13 Cathode 61, 62 Input side end hat 61a Large diameter boss portion 61b, 62b Small diameter boss portion 62a Tapered boss Part

Claims (3)

複数枚の板状ベインが中心軸に向かって放射状に配設されてなる円筒状の陽極筒体と、前記陽極筒体の中心軸上に陰極支持棒によって配設される陰極と、前記陰極を軸線方向に挟持する前記陰極支持棒上の位置に設けられた一対のエンドハットとを具備し、前記陰極の電子放出部が管軸方向に変位して配置されていて、かつ前記一対のエンドハットのうち入力側エンドハットはボス部が作用空間方向に径小となって延出し、前記ボス部の先端に段を有して更に細い径小ボス部が形成されており、前記入力側エンドハットの径小ボス部と前記陰極を構成するフィラメントの一方の端部が固着され、前記フィラメントの他方の端部が出力側エンドハットのボス部と固着されていることを特徴とするマグネトロン。 A cylindrical anode cylinder in which a plurality of plate-shaped vanes are radially arranged toward the central axis, a cathode provided by a cathode support rod on the central axis of the anode cylinder, and the cathode A pair of end hats provided at positions on the cathode support rod sandwiched in the axial direction, the electron emission portions of the cathode being displaced in the tube axis direction, and the pair of end hats The input side end hat has a boss portion with a small diameter in the direction of the working space, and has a step at the tip of the boss portion to form a narrower small diameter boss portion. A small-diameter boss portion and one end portion of a filament constituting the cathode are fixed, and the other end portion of the filament is fixed to a boss portion of an output side end hat. 前記入力側エンドハットのボス部が、作用空間方向にテーパー状に径小となって延出してい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, wherein a boss portion of the input-side end hat extends in a taper shape with a small diameter in a working space direction. 前記請求項1に記載のマグネトロンを具備することを特徴とする高周波利用装置。 A high frequency utilization apparatus comprising the magnetron according to claim 1.
JP2006292144A 2006-03-27 2006-10-27 Magnetron Expired - Fee Related JP5162880B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006292144A JP5162880B2 (en) 2006-10-27 2006-10-27 Magnetron
EP07104880A EP1840933B1 (en) 2006-03-27 2007-03-26 Magnetron
US11/727,460 US8159137B2 (en) 2006-03-27 2007-03-27 Magnetron
CN2007101016115A CN101047095B (en) 2006-03-27 2007-03-27 Magnetron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006292144A JP5162880B2 (en) 2006-10-27 2006-10-27 Magnetron

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008108657A true JP2008108657A (en) 2008-05-08
JP5162880B2 JP5162880B2 (en) 2013-03-13

Family

ID=39441819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006292144A Expired - Fee Related JP5162880B2 (en) 2006-03-27 2006-10-27 Magnetron

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5162880B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011070867A (en) * 2009-09-25 2011-04-07 Toshiba Hokuto Electronics Corp Microwave oven and magnetron for microwave oven

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101897867B1 (en) * 2016-06-08 2018-11-22 엘지전자 주식회사 Magnetron for microwave oven

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51145845U (en) * 1975-05-16 1976-11-24
JPS59228343A (en) * 1983-06-09 1984-12-21 Toshiba Corp Magnetron
JPH0477412B2 (en) * 1986-07-30 1992-12-08 Tokyo Shibaura Electric Co
JP2006049120A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetron
JP2006049119A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetron

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51145845U (en) * 1975-05-16 1976-11-24
JPS59228343A (en) * 1983-06-09 1984-12-21 Toshiba Corp Magnetron
JPH0477412B2 (en) * 1986-07-30 1992-12-08 Tokyo Shibaura Electric Co
JP2006049120A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetron
JP2006049119A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetron

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011070867A (en) * 2009-09-25 2011-04-07 Toshiba Hokuto Electronics Corp Microwave oven and magnetron for microwave oven

Also Published As

Publication number Publication date
JP5162880B2 (en) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4898316B2 (en) Magnetron
US3432721A (en) Beam plasma high frequency wave generating system
JP4904877B2 (en) Magnetron
EP0263491B1 (en) Magnetron for microwave oven
US8159137B2 (en) Magnetron
US7696697B2 (en) Magnetron
JP5162880B2 (en) Magnetron
JP5055872B2 (en) Magnetron
KR101174363B1 (en) cold cathode magnetron employing secondary electron emission cathode of stripe structure
JP5055877B2 (en) Magnetron
KR20160067031A (en) Magnetron
JP2005259508A (en) Magnetron for microwave oven
WO2015029430A1 (en) Magnetron
JP2019186083A (en) Klystron
JPS6334835A (en) Magnetron for microwave oven
JP3096273B2 (en) Traveling wave tube
JP2019192344A (en) Klystron
CN109767963B (en) Klystron with bent waveguide structure
WO2023090365A1 (en) Large electron tube, magnetic body, and method for using large electron tube
RU2352016C1 (en) Traveling wave lamp with magnetic periodic focusing system
KR20070068926A (en) Magnetron
KR101531222B1 (en) Magnetron
JPH0345858B2 (en)
JP2868806B2 (en) Magnetron for microwave oven
JPH07230771A (en) Magnetron

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091002

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20091112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120510

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120515

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120711

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121203

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees