JP2867111B2 - マグネトロンの高インピーダンス陽極回路 - Google Patents
マグネトロンの高インピーダンス陽極回路Info
- Publication number
- JP2867111B2 JP2867111B2 JP6093233A JP9323394A JP2867111B2 JP 2867111 B2 JP2867111 B2 JP 2867111B2 JP 6093233 A JP6093233 A JP 6093233A JP 9323394 A JP9323394 A JP 9323394A JP 2867111 B2 JP2867111 B2 JP 2867111B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- vane
- vanes
- strap
- magnetron
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/18—Resonators
- H01J23/22—Connections between resonators, e.g. strapping for connecting resonators of a magnetron
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/18—Resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/18—Resonators
- H01J23/20—Cavity resonators; Adjustment or tuning thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
- H01J25/50—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
- H01J25/52—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode
- H01J25/58—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode having a number of resonators; having a composite resonator, e.g. a helix
- H01J25/587—Multi-cavity magnetrons
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2225/00—Transit-time tubes, e.g. Klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
- H01J2225/50—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
- H01J2225/52—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode
- H01J2225/58—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode having a number of resonators; having a composite resonator, e.g. a helix
- H01J2225/587—Multi-cavity magnetrons
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、注入ロック型マグネト
ロンに関し、特に新規なベーン形状を利用した高インピ
ーダンス陽極回路に関する。
ロンに関し、特に新規なベーン形状を利用した高インピ
ーダンス陽極回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】マグネトロンは、レーダシステム等の、
高いＲＦ出力を必要とする電子システムに数年来使用さ
れてきた。マグネトロンは、通常、環状の陽極構成体内
に共軸的に配設された円筒型の中央陰極を備えており、
陰極表面と陽極との間には、相互作用領域が設けられて
いる。また、陽極構成体に、マグネトロンに振動モード
を持たせるように調整された共振空洞を構成するベーン
のネットワークを設けることができる。
高いＲＦ出力を必要とする電子システムに数年来使用さ
れてきた。マグネトロンは、通常、環状の陽極構成体内
に共軸的に配設された円筒型の中央陰極を備えており、
陰極表面と陽極との間には、相互作用領域が設けられて
いる。また、陽極構成体に、マグネトロンに振動モード
を持たせるように調整された共振空洞を構成するベーン
のネットワークを設けることができる。
【０００３】陰陰と陽極との間に電界を印加すると、陰
極表面は、空間電荷電子雲を放出する。陰極軸線に沿っ
て、電界に対して直角に磁界ができるため、放出された
電子は、陰極の周りの軌道のサイクロイド路に巻き込ま
れる。ＲＦ界が、ベーン構成体上に存在すると、空間電
荷電子雲は、回転しながらスポーク様パターンに集結さ
れるが、これは、スポークの遠方領域で、電子が加速減
速するためである。電子集群は、陽極回路に高ＲＦ電圧
をかけ、陽極のＲＦレベルは、マグネトロンが所定の動
作電圧に対して全ピーク電流を誘発するまで上昇する。
電子流は、スポークを貫通して陰極から陽極に流れ、所
望の振動モードで、大電力ＲＦ出力信号を発生する。
極表面は、空間電荷電子雲を放出する。陰極軸線に沿っ
て、電界に対して直角に磁界ができるため、放出された
電子は、陰極の周りの軌道のサイクロイド路に巻き込ま
れる。ＲＦ界が、ベーン構成体上に存在すると、空間電
荷電子雲は、回転しながらスポーク様パターンに集結さ
れるが、これは、スポークの遠方領域で、電子が加速減
速するためである。電子集群は、陽極回路に高ＲＦ電圧
をかけ、陽極のＲＦレベルは、マグネトロンが所定の動
作電圧に対して全ピーク電流を誘発するまで上昇する。
電子流は、スポークを貫通して陰極から陽極に流れ、所
望の振動モードで、大電力ＲＦ出力信号を発生する。
【０００４】注入ロック型マグネトロンとして知られて
いる、特定の型のマグネトロンは、外部発振器を利用し
て、その自然共振周波数に近い周波数で、マグネトロン
の陽極構成体に正弦波信号を注入する。その後、これら
の注入ロック型マグネトロンを、外部発振器によって決
定される正確な周波数で、π振動モードで作動させるこ
とができる。大電力ソリッドステート発振器の出現によ
って、注入ロック型マグネトロンの実現可能性が高まっ
た。注入ロック型マグネトロンの更なる詳細は、本文中
に参考文献としてあげられている、イングリッシュ（En
glish）他による米国特許第5,045,814号明細書に記載さ
れている。
いる、特定の型のマグネトロンは、外部発振器を利用し
て、その自然共振周波数に近い周波数で、マグネトロン
の陽極構成体に正弦波信号を注入する。その後、これら
の注入ロック型マグネトロンを、外部発振器によって決
定される正確な周波数で、π振動モードで作動させるこ
とができる。大電力ソリッドステート発振器の出現によ
って、注入ロック型マグネトロンの実現可能性が高まっ
た。注入ロック型マグネトロンの更なる詳細は、本文中
に参考文献としてあげられている、イングリッシュ（En
glish）他による米国特許第5,045,814号明細書に記載さ
れている。
【０００５】マグネトロンの陽極寸法を大きくすること
によって、その出力を上げることが、長年にわたって望
まれてきた。陽極を大型化すると、マグネトロンは、陰
極負荷として知られている陰極表面の電流密度を減らし
ても、同量の電力を出せる。陰極負荷が低下するほど、
その寿命は延びる。陰極の劣化は、マグネトロンの故障
の大きな要因であるので、陰極の寿命を延ばすことが非
常に望まれる。また陰極負荷が低下すれば、陽極構成体
にかかる熱負荷も低下するため、マグネトロンの信頼性
が増し、寿命も延びる。
によって、その出力を上げることが、長年にわたって望
まれてきた。陽極を大型化すると、マグネトロンは、陰
極負荷として知られている陰極表面の電流密度を減らし
ても、同量の電力を出せる。陰極負荷が低下するほど、
その寿命は延びる。陰極の劣化は、マグネトロンの故障
の大きな要因であるので、陰極の寿命を延ばすことが非
常に望まれる。また陰極負荷が低下すれば、陽極構成体
にかかる熱負荷も低下するため、マグネトロンの信頼性
が増し、寿命も延びる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この取り組み方に付随
する重大な問題は、実用的な、大径の陰極マグネトロン
を形成できなかった点である。従来のマグネトロンは、
共振空洞を形成し、振動モードを決定する陽極ベーンの
数が、１２または１８個に限定されている。陰極の直径
を大きくすれば、陽極の直径も大きくしなければならな
いが、このようにすると、陰極表面に近接する隣接ベー
ンの先端間の距離が大きくなり過ぎ、軌道電子はＲＦ界
に同期しなくなる。その結果、マグネトロンは、所望の
ピーク出力レベルで発振しなくなる。
する重大な問題は、実用的な、大径の陰極マグネトロン
を形成できなかった点である。従来のマグネトロンは、
共振空洞を形成し、振動モードを決定する陽極ベーンの
数が、１２または１８個に限定されている。陰極の直径
を大きくすれば、陽極の直径も大きくしなければならな
いが、このようにすると、陰極表面に近接する隣接ベー
ンの先端間の距離が大きくなり過ぎ、軌道電子はＲＦ界
に同期しなくなる。その結果、マグネトロンは、所望の
ピーク出力レベルで発振しなくなる。
【０００７】隣接するベーンの先端間の距離を許容範囲
に保ち、かつ適切に振動するようにするためには、大径
陰極マグネトロンの放射状陽極ベーンの数を増やさなけ
ればならない。しかし、ベーンの数が増える程、陽極構
成体の全インピーダンスが低下して、マグネトロンが不
安定になってしまう。モード分離が小さいため、振動を
所望のモードに保持できない。こうした理由から、３０
個以上の陽極ベーンを備えるマグネトロンは、一般的に
実用に適さないとみなされている。陽極構成体のインピ
ーダンスを高レベルに保持できれば、陽極ベーンの数を
増やして、陰極の直径を大きくすることができる。
に保ち、かつ適切に振動するようにするためには、大径
陰極マグネトロンの放射状陽極ベーンの数を増やさなけ
ればならない。しかし、ベーンの数が増える程、陽極構
成体の全インピーダンスが低下して、マグネトロンが不
安定になってしまう。モード分離が小さいため、振動を
所望のモードに保持できない。こうした理由から、３０
個以上の陽極ベーンを備えるマグネトロンは、一般的に
実用に適さないとみなされている。陽極構成体のインピ
ーダンスを高レベルに保持できれば、陽極ベーンの数を
増やして、陰極の直径を大きくすることができる。
【０００８】従って、相当にインピーダンスを高めて、
陽極ベーンの数を増やせるようにしたマグネトロンの陽
極構成体を提供する必要がある。理想的には、この陽極
構成体によって、従来のマグネトロン以上に、モード分
離を大きくできる。
陽極ベーンの数を増やせるようにしたマグネトロンの陽
極構成体を提供する必要がある。理想的には、この陽極
構成体によって、従来のマグネトロン以上に、モード分
離を大きくできる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によると、これら
の要求及び従来技術の欠点に対処するべく、注入ロック
型マグネトロンの高インピーダンス陽極構成体が提供さ
れ、この陽極構成体は、誘導性が非常に高く、容量性が
低い回路を構成することによって、マグネトロンの単空
洞インピーダンスを高めている。
の要求及び従来技術の欠点に対処するべく、注入ロック
型マグネトロンの高インピーダンス陽極構成体が提供さ
れ、この陽極構成体は、誘導性が非常に高く、容量性が
低い回路を構成することによって、マグネトロンの単空
洞インピーダンスを高めている。
【００１０】本発明によれば、陽極環から延びる複数の
放射状第１陽極ベーンと、前記第１陽極ベーンと交互に
設けられ、前記陽極環から延び、前記第１陽極ベーンと
ともに、ベーン構成体を形成する、複数の放射状第２陽
極ベーンと、複数の前記第１陽極ベーンを互いに連結す
る第１ストラップと、複数の前記第２陽極ベーンを互い
に連結する第２ストラップとを備え、前記第１ストラッ
プと第２ストラップが、それぞれ、対向する平行な面を
有し、断面が長方形であり、複数の第１陽極ベーンと第
２陽極ベーンのそれぞれが、前記陽極環に隣接する高イ
ンダクタンス部と、高インダクタンス部から延びる高キ
ャパシタンス部とを備え、前記高インダクタンス部が前
記高キャパシタンス部より長く、それにより、陽極回路
に高い単空胴インピーダンスを持たせるようにしたマグ
ネトロン用高インピーダンス陽極回路が提供される。
放射状第１陽極ベーンと、前記第１陽極ベーンと交互に
設けられ、前記陽極環から延び、前記第１陽極ベーンと
ともに、ベーン構成体を形成する、複数の放射状第２陽
極ベーンと、複数の前記第１陽極ベーンを互いに連結す
る第１ストラップと、複数の前記第２陽極ベーンを互い
に連結する第２ストラップとを備え、前記第１ストラッ
プと第２ストラップが、それぞれ、対向する平行な面を
有し、断面が長方形であり、複数の第１陽極ベーンと第
２陽極ベーンのそれぞれが、前記陽極環に隣接する高イ
ンダクタンス部と、高インダクタンス部から延びる高キ
ャパシタンス部とを備え、前記高インダクタンス部が前
記高キャパシタンス部より長く、それにより、陽極回路
に高い単空胴インピーダンスを持たせるようにしたマグ
ネトロン用高インピーダンス陽極回路が提供される。
【００１１】さらに詳細に説明すると、各ベーンはほぼ
Ｔ字形をしており、空洞の軸線に近接設置された広い大
容量性の第１部分と、外向きに放射状に延びる狭い高誘
導性の第２部分とを有している。第１部分は、ベーンの
全長に対して短かく、ベーンの全キャパシタンスを低く
している。低キャパシタンスと高インダクタンスとを組
み合わせると、所望の高相互作用インピーダンスが得ら
れ、陽極構成体に少なくとも３０個の陽極ベーンを使用
することができる。
Ｔ字形をしており、空洞の軸線に近接設置された広い大
容量性の第１部分と、外向きに放射状に延びる狭い高誘
導性の第２部分とを有している。第１部分は、ベーンの
全長に対して短かく、ベーンの全キャパシタンスを低く
している。低キャパシタンスと高インダクタンスとを組
み合わせると、所望の高相互作用インピーダンスが得ら
れ、陽極構成体に少なくとも３０個の陽極ベーンを使用
することができる。
【００１２】注入ロック型マグネトロンの高インピーダ
ンス陽極回路の詳細、およびその他の利点および目的
は、以下に示す好適実施例の説明から明らかとなる。
ンス陽極回路の詳細、およびその他の利点および目的
は、以下に示す好適実施例の説明から明らかとなる。
【００１３】
【実施例】次に、添付図面を参照して、本発明の好適実
施例の詳細を説明する。本発明は、陽極ベーンの数を増
やせるようにした、マグネトロンの高インピーダンス陽
極構成体を提供するものである。該陽極構成体によっ
て、従来のマグネトロン以上に、モード分離を大きくす
ることができる。
施例の詳細を説明する。本発明は、陽極ベーンの数を増
やせるようにした、マグネトロンの高インピーダンス陽
極構成体を提供するものである。該陽極構成体によっ
て、従来のマグネトロン以上に、モード分離を大きくす
ることができる。
【００１４】図１は、注入ロック型マグネトロン（１
０）の概略図である。コヒーレントマイクロ波エネルギ
源（１２）は、サーキュレータ（１４）に低出力正弦波
信号を送る。コヒーレント源（１２）に、ソリッドステ
ート誘電共振器を設けることができる。サーキュレータ
は、低出力信号をマグネトロン（１０）に注入する。注
入された低出力信号は、周知のように、マグネトロン
（１０）によって増幅され、この増幅されたエネルギ
は、サーキュレータ（１４）に再誘導される。次に、高
出力マイクロ波信号が、アンテナ（１６）に結合され、
高出力コヒーレントエネルギが放射される。
０）の概略図である。コヒーレントマイクロ波エネルギ
源（１２）は、サーキュレータ（１４）に低出力正弦波
信号を送る。コヒーレント源（１２）に、ソリッドステ
ート誘電共振器を設けることができる。サーキュレータ
は、低出力信号をマグネトロン（１０）に注入する。注
入された低出力信号は、周知のように、マグネトロン
（１０）によって増幅され、この増幅されたエネルギ
は、サーキュレータ（１４）に再誘導される。次に、高
出力マイクロ波信号が、アンテナ（１６）に結合され、
高出力コヒーレントエネルギが放射される。
【００１５】図２は、マグネトロン（１０）の高インピ
ーダンス陽極回路（２０）を示す。この回路（２０）
は、陽極環（２２）および陽極環（２２）から内向きに
延びる複数の放射状陽極ベーン（２４）を含んでいる。
ポート（２６）は、陽極環（２２）の一部を貫通して半
径方向に延びて、注入された低出力信号と増幅された出
力信号との通路を構成している。
ーダンス陽極回路（２０）を示す。この回路（２０）
は、陽極環（２２）および陽極環（２２）から内向きに
延びる複数の放射状陽極ベーン（２４）を含んでいる。
ポート（２６）は、陽極環（２２）の一部を貫通して半
径方向に延びて、注入された低出力信号と増幅された出
力信号との通路を構成している。
【００１６】陽極ベーン（２４）は図３〜図５に示すよ
うに、複数の放射状第１陽極ベーン（２４1）および複
数の放射状第２陽極ベーン（２４2）を含んでいる。第
１の陽極ベーン（２４1）は、第２陽極ベーン（２４2）
と交互に設けられている。また第１陽極ベーン（２
４1）と第２陽極ベーン（２４2）とはそれぞれ、幅の広
い第１部分（３２）と幅の狭い第２部分（３４）とを有
している。第１部分（３２）は、周りにマグネトロン陰
極を配備した陽極回路（２０）の軸線に、半径方向に近
接しており、陽極ベーン（２４）の全長に対して短くな
っている。
うに、複数の放射状第１陽極ベーン（２４1）および複
数の放射状第２陽極ベーン（２４2）を含んでいる。第
１の陽極ベーン（２４1）は、第２陽極ベーン（２４2）
と交互に設けられている。また第１陽極ベーン（２
４1）と第２陽極ベーン（２４2）とはそれぞれ、幅の広
い第１部分（３２）と幅の狭い第２部分（３４）とを有
している。第１部分（３２）は、周りにマグネトロン陰
極を配備した陽極回路（２０）の軸線に、半径方向に近
接しており、陽極ベーン（２４）の全長に対して短くな
っている。
【００１７】第１部分（３２）の幅は、従来の均一幅の
ベーンとほぼ等しく、高いキャパシタンス領域を構成し
ている。第２部分（３４）は、高インダクタンス低キャ
パシタンス領域を構成している。第１部分（３２）と第
２部分（３４）とを組み合わせると、均一幅の従来ベー
ンに勝る独自特性を備えた、ほぼＴ字形の陽極ベーン
（２４）ができる。第１部分（３２）を相当に短か目と
することによって、陽極ベーン（２４）の全キャパシタ
ンスが低下する。第２部分（３４）は、陽極ベーン（２
４）の周りに磁界線を集結させて、高インダクタンス領
域を形成している。低ベーンキャパシタンスと高インダ
クタンスとが結び付くと、回路のインピーダンスが高く
なる。
ベーンとほぼ等しく、高いキャパシタンス領域を構成し
ている。第２部分（３４）は、高インダクタンス低キャ
パシタンス領域を構成している。第１部分（３２）と第
２部分（３４）とを組み合わせると、均一幅の従来ベー
ンに勝る独自特性を備えた、ほぼＴ字形の陽極ベーン
（２４）ができる。第１部分（３２）を相当に短か目と
することによって、陽極ベーン（２４）の全キャパシタ
ンスが低下する。第２部分（３４）は、陽極ベーン（２
４）の周りに磁界線を集結させて、高インダクタンス領
域を形成している。低ベーンキャパシタンスと高インダ
クタンスとが結び付くと、回路のインピーダンスが高く
なる。
【００１８】陽極回路（２０）はさらに、第１ストラッ
プ（４２）と第２ストラップ（４４）とを含んでいる。
第１ストラップ（４２）と第２ストラップ（４４）と
は、それぞれ軸線（３８）と共軸を成し、いずれも第１
および第２ベーン（２４1）および（２４2）の単一側に
沿って配設されている。第１ストラップ（４２）は、第
１ベーン（２４1）を互いに結合し、第２ストラップ
（４４）は、第２ベーン（２４2）を互いに結合してい
る。またストラップ（４２）と（４４）とはそれぞれ、
ほぼ長方形の断面を有している。
プ（４２）と第２ストラップ（４４）とを含んでいる。
第１ストラップ（４２）と第２ストラップ（４４）と
は、それぞれ軸線（３８）と共軸を成し、いずれも第１
および第２ベーン（２４1）および（２４2）の単一側に
沿って配設されている。第１ストラップ（４２）は、第
１ベーン（２４1）を互いに結合し、第２ストラップ
（４４）は、第２ベーン（２４2）を互いに結合してい
る。またストラップ（４２）と（４４）とはそれぞれ、
ほぼ長方形の断面を有している。
【００１９】第１陽極ベーン（２４1）は、一般的に幅
の広い第１部分（３２）と幅の狭い第２部分（３４）と
を有している。下方のテーパ部（５４）は、ベーン（２
４1）の幅を、第１部分（３２）の幅から第２部分（３
４）の幅まで狭くしている。下方テーパ部（５４）の反
対側にあるタブ部（６２）は、第１部分（３２）と等価
の寸法になるように、軸方向に延びている。タブ部（６
２）には、第１溝路（６４）が設けられており、第１ス
トラップ（４２）の取り付け地点になっている。空間
（６６）は、タブ部（６２）に隣接しており、第２スト
ラップ（４４）が通過できるようになっている。第２タ
ブ部（６８）は、第２部分（３４）と上向きに延び、以
下に説明する第２陽極ベーン（２４1）のタブ部（５
６）を包囲する弧上に乗っている。第１ストラップ（４
２）を従来の方によって、溝路（５８）にはんだ付けす
ると共に、第２部分（３４）を陽極ベーン（２２）には
んだ付けできる。
の広い第１部分（３２）と幅の狭い第２部分（３４）と
を有している。下方のテーパ部（５４）は、ベーン（２
４1）の幅を、第１部分（３２）の幅から第２部分（３
４）の幅まで狭くしている。下方テーパ部（５４）の反
対側にあるタブ部（６２）は、第１部分（３２）と等価
の寸法になるように、軸方向に延びている。タブ部（６
２）には、第１溝路（６４）が設けられており、第１ス
トラップ（４２）の取り付け地点になっている。空間
（６６）は、タブ部（６２）に隣接しており、第２スト
ラップ（４４）が通過できるようになっている。第２タ
ブ部（６８）は、第２部分（３４）と上向きに延び、以
下に説明する第２陽極ベーン（２４1）のタブ部（５
６）を包囲する弧上に乗っている。第１ストラップ（４
２）を従来の方によって、溝路（５８）にはんだ付けす
ると共に、第２部分（３４）を陽極ベーン（２２）には
んだ付けできる。
【００２０】第２陽極ベーン（２４2）も、幅の広い第
１部分（３２）と幅の狭い第２部分（３４）とを有して
いる。上方テーパ部（５２）と下方テーパ部（５４）と
は、ベーン（２４2）の幅を、第１部分（３２）の幅か
ら第２部分（３４）の幅まで狭めている。上方テーパ部
（５２）は、第１ストラップ（４２）を通す入口になっ
ている。タブ部（５６）は、第２部分（３４）から延び
て、第１部分（３２）と等価の軸向き寸法になってい
る。タブ部（５６）には、第１溝路（５８）が設けられ
ており、第２ストラップ（４４）の取り付け地点になっ
ている。第２ストラップ（４４）を従来の方法によっ
て、溝路（５８）にはんだ付けすると共に、第２部分
（３４）を陽極環（２２）にはんだ付けできる。
１部分（３２）と幅の狭い第２部分（３４）とを有して
いる。上方テーパ部（５２）と下方テーパ部（５４）と
は、ベーン（２４2）の幅を、第１部分（３２）の幅か
ら第２部分（３４）の幅まで狭めている。上方テーパ部
（５２）は、第１ストラップ（４２）を通す入口になっ
ている。タブ部（５６）は、第２部分（３４）から延び
て、第１部分（３２）と等価の軸向き寸法になってい
る。タブ部（５６）には、第１溝路（５８）が設けられ
ており、第２ストラップ（４４）の取り付け地点になっ
ている。第２ストラップ（４４）を従来の方法によっ
て、溝路（５８）にはんだ付けすると共に、第２部分
（３４）を陽極環（２２）にはんだ付けできる。
【００２１】ストラップを使用すると、マグネトロンの
モード分離を改善できることが知られている。所望のπ
動作モードでは、交互の陽極ベーン（２４）が、同一の
ＲＦ電位になる。これらのベーンの間の電界は、各第１
ベーン（２４1）および第２ベーン（２４2）の間の方向
を逆転させる。交互の陽極ベーン（２４）を、ストラッ
プ（４２）および（４４）によって相互に結合すること
によって、ストラップの端部の電位が同一になるため、
さらなるインダクタンスは加わらない。通常、ストラッ
プは、陽極回路（２０）にキャパシタンスを加えるた
め、πモード周波数が変わる。πモード以外のモードで
は、交互の陽極ベーン（２４）の間の電圧差はゼロでは
ないため、ストラップが、キャパシタンスとともにイン
ダクタンスも導入する結果、πモードに対してとは異な
る要領で、周波数が偏移する。従って、不要モードは、
πモードからは十分遠方に移された周波数に偏移され、
マグネトロンがこれらのモードで動作するのを防止でき
る。
モード分離を改善できることが知られている。所望のπ
動作モードでは、交互の陽極ベーン（２４）が、同一の
ＲＦ電位になる。これらのベーンの間の電界は、各第１
ベーン（２４1）および第２ベーン（２４2）の間の方向
を逆転させる。交互の陽極ベーン（２４）を、ストラッ
プ（４２）および（４４）によって相互に結合すること
によって、ストラップの端部の電位が同一になるため、
さらなるインダクタンスは加わらない。通常、ストラッ
プは、陽極回路（２０）にキャパシタンスを加えるた
め、πモード周波数が変わる。πモード以外のモードで
は、交互の陽極ベーン（２４）の間の電圧差はゼロでは
ないため、ストラップが、キャパシタンスとともにイン
ダクタンスも導入する結果、πモードに対してとは異な
る要領で、周波数が偏移する。従って、不要モードは、
πモードからは十分遠方に移された周波数に偏移され、
マグネトロンがこれらのモードで動作するのを防止でき
る。
【００２２】本発明では、ストラップ（４２）および
（４４）の形状及び近接性によって、従来の陽極ストラ
ップ以上に、πモードと（π−１）モードとの間のモー
ド分離を改善できることが分かった。ストラップの断面
が長方形であり、密に近接していることにより、（π−
１）モードの安定化を阻止している。長方形のストラッ
プのキャパシタンスは、円形ストラップより若干高い
が、結果的にモード分離を改善できることは、この欠点
を補償しても尚余りがある。
（４４）の形状及び近接性によって、従来の陽極ストラ
ップ以上に、πモードと（π−１）モードとの間のモー
ド分離を改善できることが分かった。ストラップの断面
が長方形であり、密に近接していることにより、（π−
１）モードの安定化を阻止している。長方形のストラッ
プのキャパシタンスは、円形ストラップより若干高い
が、結果的にモード分離を改善できることは、この欠点
を補償しても尚余りがある。
【００２３】また、三日月形または楕円といった、スト
ラップ（４２）および（４４）に替わる形状のものが、
モード分離を改善する上で、従来の円形断面ストラップ
よりも効果的であることが分かった。この利点を得るた
め、おおむね平行で、高さと隔離距離とがほぼ等価であ
る対向表面をストラップに持たせる必要がある。図６
は、第１三日月形ストラップ（７４）を有する放射状第
１陽極ベーン（２４1）の全面に配設された、第２三日
月形ストラップ（７２）を有する放射状第２陽極ベーン
（２４2）を示している。三日月形ストラップについて
は、長方形のストラップの形を変形させ、所望の曲率を
持たせることによって製造できる。
ラップ（４２）および（４４）に替わる形状のものが、
モード分離を改善する上で、従来の円形断面ストラップ
よりも効果的であることが分かった。この利点を得るた
め、おおむね平行で、高さと隔離距離とがほぼ等価であ
る対向表面をストラップに持たせる必要がある。図６
は、第１三日月形ストラップ（７４）を有する放射状第
１陽極ベーン（２４1）の全面に配設された、第２三日
月形ストラップ（７２）を有する放射状第２陽極ベーン
（２４2）を示している。三日月形ストラップについて
は、長方形のストラップの形を変形させ、所望の曲率を
持たせることによって製造できる。
【００２４】ベーン（２４1）（２４2）、第１ストラッ
プ（４２）および第２ストラップ（４４）はそれぞれ、
回路（２０）が、予め選択された注入ロック帯域にわた
って、マグネトロン発振を保持するに十分な、マグネト
ロンの所定相互作用インピーダンスに相応した単空洞イ
ンピーダンスを有するように寸法決めされている。高イ
ンピーダンスＴ字形陽極ベーン（２４）を使用すること
によって、全体的モード安定性を下げずに、利用できる
ベーンの数を増やすことができる。この特徴によって、
３０個以上のベーンを備えるマグネトロンを製造でき
る。注入ロック型マグネトロンの一実施例においては、
３４個のベーンを有する陽極回路の実現可能性が論証さ
れた。
プ（４２）および第２ストラップ（４４）はそれぞれ、
回路（２０）が、予め選択された注入ロック帯域にわた
って、マグネトロン発振を保持するに十分な、マグネト
ロンの所定相互作用インピーダンスに相応した単空洞イ
ンピーダンスを有するように寸法決めされている。高イ
ンピーダンスＴ字形陽極ベーン（２４）を使用すること
によって、全体的モード安定性を下げずに、利用できる
ベーンの数を増やすことができる。この特徴によって、
３０個以上のベーンを備えるマグネトロンを製造でき
る。注入ロック型マグネトロンの一実施例においては、
３４個のベーンを有する陽極回路の実現可能性が論証さ
れた。
【００２５】前記の通り、注入ロック型マグネトロン用
の高インピーダンス陽極回路の好適実施例を説明した
が、システム内の幾つかの利点が達成されたことは、当
業者間に明らかである。また、本発明の適用範囲及び主
旨を逸脱せずに、種々の修正、及び別の実施例を実施で
きることを認識されたい。たとえば、注入ロック型マグ
ネトロン以外の他の型のマグネトロンにも前記の発明概
念を同等に適用できる。本発明はさらに、添付の特許請
求の範囲のみによって限定されるものである。
の高インピーダンス陽極回路の好適実施例を説明した
が、システム内の幾つかの利点が達成されたことは、当
業者間に明らかである。また、本発明の適用範囲及び主
旨を逸脱せずに、種々の修正、及び別の実施例を実施で
きることを認識されたい。たとえば、注入ロック型マグ
ネトロン以外の他の型のマグネトロンにも前記の発明概
念を同等に適用できる。本発明はさらに、添付の特許請
求の範囲のみによって限定されるものである。
【図１】従来の代表的マグネトロン発振回路の概略図で
ある。
ある。
【図２】本発明の原理に従って構築された陽極回路の平
面図である。
面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った側面図である。
【図４】第１陽極ベーンの拡大側面図である。
【図５】第２陽極ベーンの拡大側面図である。
【図６】三日月型陽極ストラップを有する陽極ベーンの
拡大側面図である。
拡大側面図である。
（１０）注入ロック型マグネトロン （１２）コヒーレント源 （１４）サーキュレータ （１６）アンテナ （２０）高インピーダンス陽極回路 （２２）陽極環 （２４）陽極ベーン （２４1）第１陽極ベーン （２４2）第２陽極ベーン （２６）ポート （３２）第１部分 （３４）第２部分 （３８）陽極回路の軸線 （４２）第１ストラップ （４４）第２ストラップ （５２）上方テーパ部 （５４）下方テーパ部 （５６）タブ部 （５８）溝路 （６２）タブ部 （６４）溝路 （６６）空間 （６８）第２タブ部 （７２）第２ストラップ （７４）第１ストラップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー ソーンバー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95003 アプトス サンダーバードドラ イヴ 131 (56)参考文献 特開 平４−220934（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−165543（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−296429（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−26866（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−183054（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 23/20
Claims (5)
- 【請求項１】陽極環から延びる複数の放射状第１陽極ベ
ーンと、 前記第１陽極ベーンと交互に設けられ、前記陽極環から
延び、前記第１陽極ベーンとともに、ベーン構成体を形
成する、複数の放射状第２陽極ベーンと、 複数の前記第１陽極ベーンを互いに連結する第１ストラ
ップと、 複数の前記第２陽極ベーンを互いに連結する第２ストラ
ップとを備え、前記第１ストラップと第２ストラップ
が、それぞれ、対向する平行な面を有し、断面が長方形
であり、 複数の第１陽極ベーンと第２陽極ベーンのそれぞれが、
前記陽極環に隣接する高インダクタンス部と、高インダ
クタンス部から延びる高キャパシタンス部とを備え、前
記高インダクタンス部が前記高キャパシタンス部より長
く、それにより、陽極回路に高い単空胴インピーダンス
を持たせるようにしたマグネトロン用高インピーダンス
陽極回路。 - 【請求項２】 第１陽極ベーンおよび第２陽極ベーンが
それぞれ、空洞の軸線と半径方向に隣接する、幅の広い
高キャパシタンス第１部分、および幅の狭い第２部分を
有し、前記第２部分が、前記第１陽極ベーンおよび第２
陽極ベーンを陽極環に結合した際、前記第１部分から半
径方向外向きに延びる高インダクタンス部を形成するよ
うにしたことを特徴とする請求項１の高インピーダンス
陽極回路。 - 【請求項３】 第１部分を、陽極ベーンの全長に対し
て、短くすることにより、前記陽極ベーンの全キャパシ
タンスを小さくしたことを特徴とする請求項２の高イン
ピーダンス陽極回路。 - 【請求項４】 第１陽極ベーン及び第２陽極ベーンが、
ほぼＴ字形であることを特徴とする請求項１の高インピ
ーダンス陽極回路。 - 【請求項５】 第１陽極ベーン及び第２陽極ベーンの総
数が、少なくとも３０個であることを特徴とする請求項
１の高インピーダンス陽極回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US055823 | 1993-04-30 | ||
| US08/055,823 US5483123A (en) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | High impedance anode structure for injection locked magnetron |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333505A JPH06333505A (ja) | 1994-12-02 |
| JP2867111B2 true JP2867111B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=22000382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6093233A Expired - Fee Related JP2867111B2 (ja) | 1993-04-30 | 1994-05-02 | マグネトロンの高インピーダンス陽極回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5483123A (ja) |
| JP (1) | JP2867111B2 (ja) |
| FR (1) | FR2704688A1 (ja) |
| GB (1) | GB2277636B (ja) |
| TW (1) | TW240348B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5680012A (en) * | 1993-04-30 | 1997-10-21 | Litton Systems, Inc. | Magnetron with tapered anode vane tips |
| JP2005222908A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マグネトロン |
| CN114446739B (zh) * | 2021-12-15 | 2023-01-31 | 四川大学 | 一种基于灯丝注入的磁控管注入锁定系统 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2866920A (en) * | 1954-09-20 | 1958-12-30 | Raytheon Mfg Co | Magnetron modulator systems |
| US2860285A (en) * | 1956-12-14 | 1958-11-11 | Raytheon Mfg Co | Electron discharge devices |
| US2953715A (en) * | 1959-06-08 | 1960-09-20 | Litton Ind Of California | Low frequency magnetron |
| US2992362A (en) * | 1959-06-24 | 1961-07-11 | Gen Electric | High frequency crossed-field device |
| GB1009870A (en) * | 1961-04-27 | 1965-11-17 | Gen Electric | Crossed-field electric discharge tube |
| US3305693A (en) * | 1963-01-02 | 1967-02-21 | Litton Industries Inc | Interdigital magnetron including means for suppressing undesired modes of operation by separating the frequency of possible undesired operating modes |
| JPS4998375A (ja) * | 1973-01-26 | 1974-09-18 | ||
| US4056756A (en) * | 1975-04-25 | 1977-11-01 | Raytheon Company | Anode assembly for electron discharge devices |
| US4287451A (en) * | 1978-12-14 | 1981-09-01 | Toshiba Corporation | Magnetron having improved interconnecting anode vanes |
| JPS6066032A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | Matsushita Refrig Co | 空気調和機等の排水装置 |
| JPS60127638A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-08 | Sanyo Electric Co Ltd | マグネトロン |
| GB8507721D0 (en) * | 1985-03-25 | 1985-05-01 | M O Valve Co Ltd | Magnetrons |
| JPS61281435A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-12-11 | Sanyo Electric Co Ltd | マグネトロン |
| JPH0230637A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-02-01 | Ishizuka Glass Co Ltd | 内容物の変質を表示するガラス壜 |
| JPH02165543A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マグネトロン |
| GB8922144D0 (en) * | 1989-10-02 | 1989-11-15 | Eev Ltd | Magnetrons |
| US5045814A (en) * | 1990-03-14 | 1991-09-03 | Litton Systems, Inc. | High impedance circuit for injection locked magnetrons |
| JPH04296429A (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-20 | Hitachi Ltd | マグネトロン |
| FR2678107A1 (fr) * | 1991-06-21 | 1992-12-24 | Thomson Tubes Electroniques | Magnetron strape a stabilisation de frequence. |
| GB2266180B (en) * | 1992-04-10 | 1995-08-30 | Eev Ltd | Magnetron |
-
1993
- 1993-04-30 US US08/055,823 patent/US5483123A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-09 TW TW083102057A patent/TW240348B/zh active
- 1994-03-11 GB GB9404783A patent/GB2277636B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-28 FR FR9405149A patent/FR2704688A1/fr not_active Withdrawn
- 1994-05-02 JP JP6093233A patent/JP2867111B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06333505A (ja) | 1994-12-02 |
| GB9404783D0 (en) | 1994-04-27 |
| GB2277636A (en) | 1994-11-02 |
| US5483123A (en) | 1996-01-09 |
| GB2277636B (en) | 1996-11-06 |
| FR2704688A1 (fr) | 1994-11-04 |
| TW240348B (ja) | 1995-02-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6326854B1 (en) | Coaxial resonator and oscillation circuits featuring coaxial resonators | |
| JP2001144536A (ja) | 同軸共振器およびそれを備える発振回路 | |
| US2906921A (en) | Magnetron | |
| US3378789A (en) | Solid state oscillator having plural resonating cavities and tunnel diodes | |
| US5084651A (en) | Microwave tube with directional coupling of an input locking signal | |
| JP2867111B2 (ja) | マグネトロンの高インピーダンス陽極回路 | |
| US3069594A (en) | Electron discharge devices | |
| US3980920A (en) | Multi-resonator microwave oscillator | |
| US2527699A (en) | Tunable oscillator | |
| US5680012A (en) | Magnetron with tapered anode vane tips | |
| US3289035A (en) | Reverse magnetron having means to suppress undersired modes | |
| US2444418A (en) | High-frequency electronic device | |
| JP2856291B2 (ja) | 注入固定型マグネトロンのための高インピーダンス回路 | |
| JP3511293B2 (ja) | Ｔｍ０１ｘモード（ｘ＞０）のクライストロン共鳴空洞 | |
| JPH0332849B2 (ja) | ||
| US4099094A (en) | Electronic tube of magnetron type operating as a oscillator or an amplifier | |
| EP1553615B1 (en) | Magnetron | |
| US5196765A (en) | High RF isolation crossed-field amplifier | |
| US3944872A (en) | Radio frequency noise generating magnetron | |
| US2437240A (en) | Space discharge device | |
| RU2075131C1 (ru) | Клистрон | |
| US2803773A (en) | High frequency diode magnetron | |
| JPH08129960A (ja) | 多空胴クライストロン | |
| US3178653A (en) | Cavity resonator with beamconcentric ring electrode | |
| JPS627655B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |